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KR102667692B1 - 1'-호모아데노신 유도체 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 - Google Patents

1'-호모아데노신 유도체 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 Download PDF

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KR102667692B1
KR102667692B1 KR1020200173724A KR20200173724A KR102667692B1 KR 102667692 B1 KR102667692 B1 KR 102667692B1 KR 1020200173724 A KR1020200173724 A KR 1020200173724A KR 20200173724 A KR20200173724 A KR 20200173724A KR 102667692 B1 KR102667692 B1 KR 102667692B1
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안승찬
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Abstract

본 발명은 1'-호모아데노신 유도체 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로, A3 아데노신 수용체 (Adenosine receptor, AR) 결합을 나타내지 않는 순수 이중 PPARγ/δ 조절자로서 새로운 템플레이트 (template)인 하기 화학식 1로 표시되는 1’-호모아데노신 유도체 및 이의 아디포넥틴 분비 촉진 활성을 통해 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물을 제공한다.

Description

1'-호모아데노신 유도체 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 {1'-homoadenosine derivatives and pharmaceutical composition for preventing or treating diseases associated with hypoadiponectinemia as active ingredient}
본 발명은 1'-호모아데노신 유도체 및 이를 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로, A3 아데노신 수용체 (Adenosine receptor, AR) 결합을 나타내지 않는 순수 이중 PPARγ/δ 조절자로서 새로운 템플레이트 (template)인 하기 화학식 1로 표시되는 1’-호모아데노신 유도체 및 이의 아디포넥틴 분비 촉진 활성을 통해 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물을 제공한다.
대사 증후군, 당뇨 및 비알코올성 지방간염(NASH)은 선천적 또는 후천적 요인에 의한 세포 대사 균형의 붕괴와 관련이 있다 (Nat. Med. 2018, 24, 908-922). PPAR (peroxisome proliferator activated receptor)은 핵 전사인자로서 대사 항상성 유지에서 중요한 역할을 한다 (Expert Opin. Pharmacother. 2014, 15, 493-503). PPAR은 세포의 지방산 수준에 대한 반응으로 세포 대사에 필요한 다양한 유전자의 전사를 활성화시킬 수 있다. 포유류 세포에서는 PPAR의 세 가지 아형으로 PPARα, PPARγ, 그리고 PPARδ가 알려져 있는데, 이들은 조직에 따라 다른 발현 양상을 보인다 (Trends Endocrinol. Metab. 2012, 23, 351-363). 예를 들어, PPARγ는 지방 조직에서 주로 발현되며, PPARδ는 주로 골격근에서 관찰이 된다. PPAR은 RXR (retinoid X receptor)과 이질이합체(heterodimer)를 형성하여 PPRE (peroxisome proliferator response element)에 결합하며, 이 과정은 대사와 관련된 유전자의 전사에 필수적이다. PPAR은 대사 항상성 조절에 중요한 역할을 하기 때문에, 그 약물학적 리간드들은 다양한 대사성 질환의 치료를 목적으로 개발되어 왔다 (Chem. Rev. 2011, 111, 6321-6340). 하지만, PPARγ 또는 PPARδ에 특이적인 효능제는 간 독성이나 심혈관 부작용과 같은 안전성 문제를 일으켜 왔다 (Hepatology 2005, 41, 237-246; Arch. Intern. Med. 2010, 170, 1191-1201; BMJ 2011, 342, d1309). 이러한 안전성 문제를 해결하기 위해, 균형 잡힌 PPAR 활성화를 통해 심각한 부작용을 줄일 수 있을 것이라는 기대로 PPAR 이중 또는 삼중 조절자가 제안되고 개발되어 왔다 (Lancet 2009, 374, 126-135; J. Med. Chem. 2018, 61, 2246-2265; ACS Med. Chem. Lett. 2019, 10, 545-551). 특히, PPARδ가 과발현 또는 전사 활성이 증가된 경우 PPARγ의 활성을 저해하여, PPARδ가 PPARγ 기능의 조절자 역할을 할 수 있음이 보고된 바 있다 (Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 2613-2618).
본 발명자들은 종래의 연구를 통해 4'-싸이오구아노신 유도체를 A3 아데노신 수용체(adenosine receptor; AR) 조절자, PPARγ 부분 효능제, 그리고 PPARδ 길항제의 다중약리 프로파일을 갖는 리간드로 보고한 바 있다 (J. Med. Chem. 2017, 60, 7459-7475). 이 리간드들은 인간 골수 중간엽 줄기 세포 (human bone marrow mesenchymal stem cell; hBM-MSC)의 지방세포 분화 및 지질형성 모델에 기반한 표현형 분석법을 통해 아디포넥틴 분비 및 지질 축적을 증가시킴을 확인하였다 (Biochem. Pharmacol. 2012, 83, 661-670, Biochem. Pharmacol. 2009, 77, 1835-1844). 아디포넥틴은 지방세포에서 주요하게 생산되는 아디포사이토카인 (adipocytokine)으로서 지방 조직과 다른 대사 관련 조직 간의 신호전달에서 중요한 역할을 하는 통합적 조절자로서 주목을 받아왔다 (J. Mol. Cell. Biol. 2016, 8, 93-100; Acta Physiol. 2014, 210, 733-753). 따라서, 아디포넥틴은 다양한 대사성 질환에서 진단적 바이오마커로서 사용되기도 하며, 재조합 아디포넥틴이 인간 대사성 질환의 다양한 동물 모델에서 치료적 효과를 보여주기도 하였다 (Trends Pharmacol. Sci. 2009, 30, 234-239). 또한, 아디포넥틴은 혈중 포도당 수준을 조절하고 지방산 분해에 관여하여 인슐린 저항성을 개선시킬 뿐만 아니라, 항죽종형성 효과나 항염증 효과를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 아디포넥틴은 제2형 당뇨, 죽상동맥경화 및 심혈관 질환을 포함한 다양한 질환에서 치료적 잠재력을 가지고 있다 (Nat. Med. 2001, 7, 941-946; Arterioscler., Thromb., Vasc. Biol. 2004, 24, 29-33; Diabetes 2007, 56, 1198-1209).
이러한 배경 하에, 본 발명자들은 A3AR에 대해 결합하지 않는 1'-호모아데노신 유도체가 hBM-MSC의 지방분화 모델에서 아디포넥틴 생산을 유의하게 증가시킴을 발견하였고, 또한 이들 리간드가 PPARγ 및 PPARδ에 친화력 및 활성화 능력을 갖는지 측정한 결과, 1'-호모아데노신 유도체가 PPARγ 부분 효능제 및 PPARδ 길항제 활성을 통해 지방세포에서 아디포넥틴 분비를 증가시키고 이에 따라 다양한 대사성 질환을 포함한 저아디포넥틴혈증과 연관된 질환을 효과적으로 예방 및 치료할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 A3 아데노신 수용체에 결합하지 않고 동시에 PPARγ 부분 효능제 활성 및 PPARδ 길항제 활성을 갖는 신규한 1'-호모아데노신 유도체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 1'-호모아데노신 유도체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틱혈증 관련 질환 또는 건선을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
X는 S 또는 O이고;
Y는 수소, 할로겐 또는 친유성 치환기이고;
R은 비치환되거나 독립적으로 또는 선택적으로 하나 이상의 할로겐으로 치환된 벤질일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학식 1에서 Y는 수소, Cl, 또는 1-프로피닐, 2-프로피닐 및 C1-C6 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되는 친유성 치환기이고; R은 비치환되거나 독립적으로 또는 선택적으로 F, Cl, Br, 및 I로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 할로겐으로 치환된 벤질일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 화학식 1에서 R은 3-플루오로벤질, 3-클로로벤질, 3-브로모벤질, 3-아이오도벤질일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물은
(1) 2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(2) 2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(3) 2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(4) 2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(5) 2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(6) 2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(7) 2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(8) 2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(9) 2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(10) 2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(11) 2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(12) 2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(13) 2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(14) 2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(15) 2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(16) 2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(17) 2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(18) 2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(19) 2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올; 또는
(20) 2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물은
(1) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(2) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(3) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(4) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(5) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(6) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(7) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(8) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(9) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(10) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(11) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(12) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(13) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(14) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(15) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(16) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(17) (2S,3R,4R)-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(18) (2S,3R,4R)-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(19) (2S,3R,4R)-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올; 또는
(20) (2S,3R,4R)-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물은 PPARδ 길항제 (antagonist) 활성을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물은 PPARγ 부분 효능제 (partial agonist) 활성을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 PPARγ 부분 효능제 활성은 완전 효능제 (full agonist)를 기준으로 60% 이하의 활성을 나타내는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물은 A3 아데노신 수용체에 결합하지 않고 동시에 PPARγ 부분 효능제 활성 및 PPARδ 길항제 활성을 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물의 구조는 A3 아데노신 수용체에 결합하지 않고 동시에 PPARγ 부분 효능제 활성 및 PPARδ 길항제 활성에 대한 다중약리단 (polypharmacophore) 모핵을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물은 지방 세포로부터 아디포넥틴의 분비를 증가시킬 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 저아디포넥틴혈증은 암 또는 대사성 질환일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 대사성 질환은 비만, 당뇨, 비알코올성 지방간염 (Nonalcoholic steatohepatitis, NASH), 대사 증후군, 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 및 죽상동맥경화증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물은 PPARγ 또는 PPARδ 효능제에 비해 간 독성 또는 심혈관 부작용을 감소시키는 것일 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 건선을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 신규 1'-호모아데노신 유도체는 A3 아데노신 수용체에 결합하지 않고, 동시에 PPARγ 부분 효능제 활성 및 PPARδ 길항제 활성을 나타내므로, 균형 잡힌 PPAR 활성화를 통해 PPARγ 또는 PPARδ 효능제가 나타내는 간 독성 및 심혈관 부작용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, A3AR에 대한 결합 친화도가 결여된 순수 PPAR 조절자로서 AR 활성으로 발생하는 바람직하지 않은 효과를 피할 수 있는 치료학적 장점을 가진다. 또한, 아디포넥틴 분비 촉진 활성으로 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 치료하는데 효과적이다.
도 1의 A는 1'-호모아데노신 유도체의 화학 구조를 보여준다. 도 1의 B는 1'-호모아데노신 유도체 처리에 의한 hBM-MSC의 지방분화 모델에서 아디포넥틴 수준을 ELISA로 평가한 것이다. 도 1의 C는 지방분화 유도 후 1'-호모아데노신에 의한 지방 축적을 오일레드오 염색으로 시각화한 것이다. 도 1의 D는 농도에 따른 아디포넥틴 분비 촉진효과를 분석한 것이다 (n = 3 (평균 ± SD), * p ≤ 0.05 및 ** p ≤ 0.01).
도 2는 1'-호모아데노신 유도체의 A3AR 및 PPARα, PPARγ, PPARδ에 대한 수용체 결합 프로파일 및 아디포넥틴 분비 촉진효과를 보여준다 (n = 3 (평균 ± SD), * p ≤ 0.05 및 ** p ≤ 0.01).
도 3의 A는 PPARγ 효능제인 GW1929, 트로글리타존 (Tro) 및 1'-호모아데노신 유도체의 TR-FRET을 이용한 PPARγ 공동활성 효과 분석 결과를 보여준다. 도 3의 B는 도 2의 A의 공동활성 효과와 도 1의 B의 아디포넥틴 수준 간의 상관계수를 나타낸 것이다. 도 3의 C는 화합물 4와 화합물 12의 농도의존적 PPARγ 공동활성 효과를 나타낸 것이다. 도 3의 D는 PPARγ 완전 효능제에 의한 공동활성 효과가 화합물 16에 의해 억제될 수 있음을 보여준다.
도 4의 A는 PPARδ 효능제 GW501516, PPARδ 길항제 GSK0660 및 1'-호모아데노신 유도체의 TR-FRET을 이용한 PPARδ 공동억제 효과 분석 결과를 보여준다. 도 4의 B는 도 3의 A 화합물들의 PPARδ 공동활성 효과 분석 결과를 보여준다. 도 4의 C는 화합물 4와 화합물 12의 농도의존적 PPARδ 공동억제 효과를 나타낸 것이다. 도 4의 D는 도 3의 A의 PPARδ 공동억제 효과와 도 1의 B의 아디포넥틴 수준 간의 상관계수를 나타낸 것이다. 도 4의 E는 PPARδ 길항제인 GSK0660(GSK) 1 μM 또는 화합물 4 10 μM에 대한 PPARδ 효능제 GW501516(GW5) 1 μM의 영향을 나타낸 것이다.
도 5의 A는 화합물 4의 A3AR에 대한 결합 양상을 나타낸 것이다. 도 5의 B는 화합물 4와 LJ-1251의 A3AR에 대한 결합 양상을 비교한 것이다. 도 5의 C 및 도 5의 D는 화합물 4와 LJ-1251의 하이드록시기와 A3AR의 His272 사이의 거리를 측정한 것이다. 도 5의 E는 화합물 4 및 로지글리타존의 PPARγ에 대한 결합 양상을 비교한 것이다. 도 5의 F 및 도 4의 G는 화합물 4와 화합물 8의 PPARδ에 대한 결합 양상을 비교한 것이다.
도 6의 A 및 도 6의 B는 정상 lean 마우스와 렙틴 결핍 ob/ob 비만당뇨 마우스 모델에서 6주간 화합물 12 또는 피오글리타존의 처리에 따른 혈청 아디포넥틴 수준 (A)과 혈청 인슐린 수준 (B)을 나타낸 것이다. 도 6의 C는 ob/ob 비만당뇨 마우스 모델에서 화합물 처리 전후를 비교하였을 때의 체중 증가량을 나타낸 것이다 (n = 6 (평균 ± SD), * 대조군 lean 마우스와 비교하여 p ≤ 0.05, ** 대조군 lean 마우스와 비교하여 p ≤ 0.01, # 대조군 ob/ob 마우스와 비교하여 p ≤ 0.05 및 ## 대조군 ob/ob 마우스와 비교하여 p ≤ 0.01).
본 발명자들은 아데노신 수용체 (Adenosine receptor, AR)에 대한 결합 친화도가 결여된 순수 PPAR 조절자를 디자인할 수 있다면, 순수 PPAR 조절에서 유리한 효과를 유지하면서 AR 활성으로 발생하는 바람직하지 않은 효과를 피할 수 있을 것이라고 가정하였다. 이에 따라, 순수 이중 PPARγ/δ 조절자로서 새로운 템플레이트 화합물을 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 하기 화학식 1로 표시되는 1'-호모아데노신 유도체가 AR에 대한 결합 친화도를 전혀 나타내지 않았으나, PPARγ/δ에 대해 높은 결합 친화도를 나타낸다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
X는 S 또는 O이고,
Y는 수소, 할로겐 또는 친유성 치환기이고,
R은 비치환되거나 독립적으로 또는 선택적으로 하나 이상의 할로겐으로 치환된 벤질일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학식 1에서 Y는 수소, Cl, 또는 1-프로피닐, 2-프로피닐 및 C1-C6 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되는 친유성 치환기이고; R은 비치환되거나 독립적으로 또는 선택적으로 F, Cl, Br, 및 I로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 할로겐으로 치환된 벤질일 수 있다. 이때, 상기 C1-C6 알킬은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 화학식 1에서 R은 3-플루오로벤질, 3-클로로벤질, 3-브로모벤질, 3-아이오도벤질일 수 있다.
본 발명에서 용어 "알킬"은 달리 특정되지 않는 한, 지정된 탄소수를 갖는 직쇄형 (linear) 또는 분지형 (branched) 사슬인 완전히 포화된 지방족 탄화수소 라디칼을 의미한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 화합물은
(1) 2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(2) 2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(3) 2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(4) 2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(5) 2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(6) 2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(7) 2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(8) 2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(9) 2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(10) 2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(11) 2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(12) 2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(13) 2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(14) 2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(15) 2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(16) 2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(17) 2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(18) 2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(19) 2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올; 또는
(20) 2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올일 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 화합물은
(1) 2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(2) 2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(3) 2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(4) 2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(5) 2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(6) 2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(7) 2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(8) 2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(9) 2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(10) 2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(11) 2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올; 또는
(12) 2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 구체적인 화합물은
(1) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(2) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(3) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(4) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(5) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(6) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(7) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(8) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(9) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(10) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(11) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(12) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(13) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(14) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(15) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(16) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(17) (2S,3R,4R)-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(18) (2S,3R,4R)-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(19) (2S,3R,4R)-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올; 또는
(20) (2S,3R,4R)-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올일 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 화합물은
(1) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(2) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(3) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(4) (2S,3R,4S)-2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(5) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(6) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(7) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(8) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
(9) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(10) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올;
(11) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-브로모벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올; 또는
(12) (2S,3R,4R)-2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올일 수 있다.
본 발명에 따른 화합물의 결합 친화도 및 효과를 평가한 결과, A3AR에 결합하지 않고, PPARδ, PPARγ 또는 이들의 조합에 높은 결합 친화도를 갖는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 AR 활성으로 발생하는 바람직하지 않은 효과를 피할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물은 PPARγ에 대해 부분 효능제 (partial agonist)로서 작용하며, PPARδ에 대해 길항제 (antagonist)로서 작용하는 것을 확인할 수 있었다.
용어 "부분 효능제"는 표적 수용체 및 단백질에 결합하나, 완전 효능제 (full agonist)에 비해 상대적으로 부분적인 활성만 갖는 것을 의미하며, 완전 효능제의 작용에 대해서는 길항하는 효과를 갖는다. 상기 본 발명에 따른 화합물은 PPARγ에 대한 완전 효능제(full agonist)를 기준으로 100% 미만의 활성 효과를 갖는 것으로서, 일구체예에서 60% 이하의 활성을 갖는 것일 수 있다. 상기 PPARγ에 대한 완전 효능제는 GW1929, 로지글리타존(rosiglitazone), 트로글리타존(troglitazone), 또는 글리벤클라미드(glibenclamide)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명은 또한, 전술한 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 저아디포넥틴혈증 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 화합물은 지방세포를 포함하는 아디포넥틴을 생산할 수 있는 세포에서 아디포넥틴 생산 및 분비를 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 일 구체예에서 본 발명에 따른 화합물은 감소된 아디포넥틴 수준과 관련된 질환의 치료 또는 예방을 위한 것일 수 있다. 또한 다른 구체예에서, 본 발명의 화합물은 지방세포로부터 아디포넥틴의 분비를 증가시켜 비정상적 아디포넥틴 수준과 관련된 질환을 치료 또는 예방하는 것일 수 있다.
본 발명의 화합물은 PPARδ에 대해 길항제 활성을 가지므로, 상기 PPARδ 길항제 활성에 의해 지방세포로부터 아디포넥틴의 분비를 증가시키는 것일 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물은 PPARγ 부분 효능제로 작용하므로, PPARγ 부분 효능제 및 PPARδ 길항제 활성 작용에 의해 지방세포로부터 아디포넥틴의 분비를 증가시키는 것일 수 있다.
본 발명의 약학 조성물에 있어서, 상기 저아디포넥틴혈증 관련 질환은 암 또는 대사성 질환 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 대사성 질환은 비만, 당뇨, 비알코올성 지방간염 (Nonalcoholic steatohepatitis, NASH), 대사 증후군, 고혈압, 고지혈증, 심혈관 질환 및 죽상동맥경화증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 화합물은 대사 증후군 및 암과 같은 저아디포넥틴혈증과 관련된 다양한 질병을 치료할 수 있는 잠재력을 갖는다. 아디포넥틴의 외인성 치료는 죽상동맥경화증 및 비알코올성 지방간 질환에 대한 동물 모델에서 병원성 표현형을 개선한 것으로 보고 되었다 (Diabetes 2010, 59, 791-799.; J. Clin. Invest. 2003, 112, 91-100.). 따라서, PPARγ/δ 이중 조절자에 의한 아디포넥틴 수준의 상승 조절은 이러한 대사성 질환에 대한 치료적 이점을 제공할 수 있다. 흥미롭게도, PPARγ 부분 효능제와 PPARδ 길항제는 시너지 효과로 암 치료에 기여할 수 있다. PPAR의 활성화는 암세포의 세포 사멸을 유도한 것으로 보고되었다 (Br. J. Pharmacol. 2011, 164, 68-82.; Eur. J. Med. Chem. 2017, 127, 379-397.). 구체적인 PPARδ 효능제인 GW501516이 동물 모델에서 종양을 유의하게 유도하였기 때문에 (Expert Opin. Pharmacother. 2014, 15, 493-503; Metab. 2015, 26, 595-607.), PPARδ 길항제는 항증식 치료제의 신약으로 제안되어 왔다 (Cancer Biol. Ther. 2009, 8, 1262-1264.).
또한, 본 발명은 전술한 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 건선 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
최근에는 PPARδ 길항제가 트랜스제닉 동물 모델에서 건선과 유사한 병원성 결과를 약화시키는데 효과적이라고 보고되었다 (PLoS One 2012, 7, e37097.). 건선은 과증식성 피부 질환이므로 PPARδ 길항제의 항건선 활성을 합리적으로 기대할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "질환의 예방 또는 치료"란, 상기 질환의 예방, 완전한 또는 부분적인 치료를 의미한다. 이는 또한 증상의 감소, 증상의 개선, 증상의 고통 경감, 질환의 발생율 감소를 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용 가능한 염"이란, 환자에게 비교적 비독성이고 무해한 유효작용을 갖는 농도로서 이 염에 기인한 부작용이 화학식 1의 화합물의 이로운 효능을 떨어뜨리지 않는 화학식 1의 화합물의 어떠한 유기 또는 무기 부가염을 의미한다. 이들 염은 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 브롬산, 질산, 황산, 과염소산, 인산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 구연산, 초산, 젖산, 말레산, 푸마린산, 글루콘산, 메탄설폰산, 글리콘산, 숙신산, 타타르산, 갈룩투론산, 엠본산, 글루탐산, 아스파르트산, 옥살산, (D) 또는 (L) 말산, 말레산, 메테인설폰산, 에테인설폰산, 4-톨루엔술폰산, 살리실산, 시트르산, 벤조산 또는 말론산 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 염은 알칼리 금속염(나트륨염, 칼륨염 등) 및 알칼리 토금속염(칼슘염, 마그네슘염 등) 등을 포함한다. 예를 들면, 산부가염으로는 아세테이트, 아스파테이트, 벤즈에이트, 베실레이트, 바이카보네이트/카보네이트, 바이설페이트/설페이트, 보레이트, 캄실레이트, 시트레이트, 에디실레이트, 에실레이트, 포메이트, 퓨마레이트, 글루셉테이트, 글루코네이트, 글루큐로네이트, 헥사플루오로포스페이트, 하이벤제이트, 하이드로클로라이드/클로라이드, 하이드로브로마이드/브로마이드, 하이드로요오디드/요오디드, 이세티오네이트, 락테이트, 말레이트, 말리에이트, 말로네이트, 메실레이트, 메틸설페이트, 나프틸레이트, 2-나프실레이트, 니코티네이트, 나이트레이트, 오로테이트, 옥살레이트, 팔미테이트, 파모에이트, 포스페이트/수소 포스페이트/이수소 포스페이트, 사카레이트, 스테아레이트, 석시네이트, 타르트레이트, 토실레이트, 트리플루오로아세테이트, 알루미늄, 알기닌, 벤자틴, 칼슘, 콜린, 디에틸아민, 디올아민, 글라이신, 라이신, 마그네슘, 메글루민, 올아민, 칼륨, 나트륨, 트로메타민, 아연염 등이 포함될 수 있으며, 이들 중 하이드로클로라이드 또는 트리플루오로아세테이트일 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 여러가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환자, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함될 수 있으며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제 등이 사용될 수 있는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 개체 또는 시료 내 목적 조직 또는 세포에 도달할 수 있는 임의의 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 상기 투여는 전신적 또는 국부적 투여를 포함할 수 있으며, 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 조성물의 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있다.
상기 조성물 및 방법에서 언급된 용어 또는 요소 중 청구된 조성물에 대한 설명에서 언급된 것과 같은 것인, 조성물에 대한 설명에서 언급된 바와 같은 것으로 이해된다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 보다 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 이하에서 기술하는 특정 실시예 및 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1'-호모아데노신 유도체의 합성
1-1. 합성 전략
최종 뉴클레오사이드의 합성을 위한 전략은 먼저 글리코실 공여체를 합성한 다음 이를 퓨린 염기와 축합하는 것이었다. 절단된 동족체화 4’-싸이오아데노신 유도체 4a 내지 4h는 이전에 공개된 방법 (Bioorg. Med. Chem. 2010, 18, 7015-7021.; J. Med. Chem. 2007 , 50, 3159-3162; J. Med. Chem. 2008 , 51, 6609-6613.)에 따라 합성하였다.
[반응식 1]
절단된 동족체화 글리코실 공여자 10의 합성
시약 및 조건: (a) 2,2-디메톡시프로판, CSA, 아세톤, rt; (b) NaBH4, EtOH, rt; (c) MsCl, Et3N, CH2Cl2, rt; (d) Na2S, DMF, 80 ℃; (e) 60% AcOH, rt; (f) Pb(OAc)4, EtOAc, 0 ℃; (g) NaBH4, EtOH, 0 ℃; (h) POCl3, CH3CN, rt.
반응식 1에 나타난 바와 같이, D-만노스에서 시작하여 글리코실 공여자 10을 합성하였다. D-만노스는 산성 조건에서 2,2-디메톡시프로판 및 아세톤과 함께 처리하여 디아세토니드 5로 변환되었다. 수소화붕소 나트륨으로, 5를 환원시킨 다음, 생성된 다이올을 염화 메실 (mesyl chloride)로 처리하여 디메실레이트 6을 수득하였다. DMF에서 황화 나트륨으로 6을 가열하여 4-싸이오당 7을 생성하였다. 60% AcOH로 7의 5,6-아세토나이드를 위치선택적 가수분해하여 5,6-다이올 8을 생성하였다. 0 ℃에서 Pb(OAc)4로 8을 산화 절단하여 알데하이드를 생성하였고, 정제없이 수소화붕소 나트륨으로 환원시켜 1차 알코올 9를 생성하였다. 실온에서 과량의 Pb(OAc)4를 사용한 산화 절단이 직접적으로 1-아세테이트를 생성하는 것에 주목하였으며, 이는 산으로 8을 추가 산화하고 이어서 연속적인 산화 탈탄산반응을 통해 형성되었다. 9를 옥시 염화인으로 처리하여 글리코실 공여자 10을 생성하였다.
[반응식 2]
절단된 1'-동족체화 4'-싸이오아데노신 유도체, 4a 내지 4h의 합성
시약 및 조건: (a) NaH, 2,6-디클로로퓨린 또는 6-클로로퓨린, DMF, rt; (b) 2N HCl, THF, rt; (c) 3-할로벤질아민, Et3N, EtOH, rt.
반응식 2에 나타낸 바와 같이, 글리코실 공여자 10은 DMF에서 2,6-디클로로퓨린 및 6-클로로퓨린 음이온과 축합시켜 각각 11 및 12를 생성하였다. 2N HCl을 사용하여 11 및 12의 아세토나이드를 제거한 후 결과적으로 형성된 다이올을 3-할로벤질아민으로 처리하여 최종 뉴클레오사이드 4a 내지 4d 및 4e 내지 4h를 각각 생성하였다.
[반응식 3]
6-클로로-2-아이오도퓨린 17의 합성
시약 및 조건: (a) 2,3-디하이드로피란, PTSA, THF, 80 ℃; (b) n-Bu3SnCl, LiTMP, THF/n-hexane (2:1), -78 ℃; (c) I2, THF, rt; (d) 10 mol% CuCl2, EtOH/H2O (19:1), rt.
그 다음, 절단된 C2-프로피닐-4’-싸이오아데노신 유도체 4i 내지 4l을 합성하여 크고 친유성인 1-프로피닐 치환기가 아디포넥틴 분비 촉진 활성, PPAR 결합 활성 또는 PPARγ 및 PPARδ에 대한 결합에 영향을 미치는지 결정하였다. 프로피닐기로 C2 위치를 작용기화하기 위해, 반응식 3에 나타낸 바와 같이, 커플링 기질로 6-클로로-2-아이도퓨린 17을 합성하였다. 6-클로로퓨린 (13)의 N9 위치는 산성 조건에서 2,3-디하이드로피란으로 처리하여 테트라하이드로피란 (THP) 기로 보호하여 14를 수득하였고, LiTMP 존재 하에 n-Bu3SnCl로 처리함으로써 스태닐화 (stannylation)하여 주석 유도체 (tin derivative) 15를 수득하였다. 15를 실온에서 아이오딘으로 처리하여 2-아이오도 유도체 16을 생성하였고, 이를 10 mol% CuCl2로 처리하여 17을 수득하였다.
[반응식 4]
절단된 1'-동족체화 2-프로피닐-4'-티오아데노신 유도체, 4i 내지 4l의 합성
시약 및 조건: (a) 6-클로로-2-아이오도퓨린 (17), PPh3, DIAD, THF, 0 ℃, 1 h; (b) 프로핀, CuI, Pd(PPh3)4, Cs2CO3, DMF, rt; (c) 2 N HCl, THF, rt; (d) 3-할로벤질아민, Et3N, EtOH, rt.
표준 미쯔노부 (Mitsunobu) 조건 하에 6-클로로-아이오도퓨린 (17)으로 9를 축합하여 보호된 뉴클레오사이드 18를 생성하였다 (반응식 4). CuI, Pd(PPh3)4, 및 Cs2CO3의 존재 하에 18과 프로핀의 소노가시라 커플링으로 75% 수율로 C2-프로피닐 유도체 19를 생성하였다. 2 N HCl로 19의 아세토나이드를 제거한 후, 생성된 다이올을 3-할로벤질아민으로 처리하여 절단된 1’-동족체화 2-프로피닐-N6-(3-할로벤질)아데노신 4i-4l을 생성하였다.
[반응식 5]
절단된 1'-동족체화 4'-옥소아데노신 유도체 4m 내지 4t의 합성
시약 및 조건: (a) CH2SO4, 아세톤, rt, 3 h; (b) 트리틸 클로라이드, DMAP, 피리딘, 80 ℃, 3 h; (c) NaBH4, MeOH, rt, 1 h; (d) TsCl, 피리딘, rt, 12 h; (e) Et2AlCl, CH2Cl2, -40 ℃, 3 h; (f) 2,6-디클로로퓨린 또는 6-클로로퓨린, PPh3, DIAD, THF, rt, 12 h; (g) 3-할로벤질아민, Et3N, THF, rt; (h) 1 N HCl, MeOH, rt.
등배전자성 근거를 바탕으로, 반응식 5에 나타난 바와 같이, L-리보스로부터 상응하는 4’-옥소 유도체 4m-4t를 디자인하고 합성하였다. L-리보스는 산성 조건에서 아세톤으로 처리하여 2,3-아세토나이드 20으로 변환하였다. 트리틸 (Tr)로 20의 하이드록시기를 보호한 다음 NaBH4로 환원시켜 다이올 21을 수득하였다. 21의 1차 알코올의 위치선택적 토실화 (tosylation)는 모노 토실레이트를 4-옥소 당 22로 원활하여 변환하였다. -40 ℃에서 CH2Cl2에 용해된 Et2AlCl로 처리하여 22의 Tr기를 제거하여 글리코실 공여자 23을 생성하였다. 23을 2,6-디클로로퓨린 및 6-클로로퓨린과 미쯔노부 축합하여 각각 2,6-디클로로퓨린 뉴클레오사이드 24와 6-클로로퓨린 뉴클레오사이드 25를 수득하였다. 24 및 25를 3-할로벤질아민으로 처리한 후, 아세토나이드 탈보호하여 절단된 1’-동족체화 4’-옥소아데노신 유도체 4m 내지 4t를 생성하였다.
1-2. 일반적인 방법
양성자 (1H) 및 탄소 (13C) NMR 스펙트럼은 Bruker AV 400 (400/100 MHz), Bruker AMX 500 (500/125 MHz), Jeol JNM-ECA600 (600/150 MHz), 또는 Bruker AVANCE III 800 (800/200 MHz) 분광계에서 수득하였다. 화학적 이동은 용매 피크에 대한 ppm (δ)으로 기록하였다. 커플링 상수 (J)는 헤르츠 (Hz)로 기록하였다. 질량 스펙트럼은 Thermo LCQ XP 기기 상에 기록되었다. 적절한 용매에서 Jasco III에서 광학 회전을 측정했다. UV 스펙트럼은 메탄올 또는 물에서 Hitachi가 제조한 U-3000에 기록되었다. 적외선 스펙트럼은 Bio-Rad에서 제조한 FT-IR (FTS-135)에 기록되다. 녹는점은 Buchan B-540 기기에서 측정되었으며 보정되지 않았다. 가공하지 않은 화합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (Kieselgel 60, 70-230 mesh, Merck)로 정제하였다. 합성된 모든 화합물의 순도를 결정하기 위해 원소 분석 (C, H, N)이 사용되었으며, 결과는 계산된 값의 ± 0.4 % 이내로 95 % 이상의 순도를 확인했다. 모든 동물 실험은 서울대학교 IACUC (Institutional Animal Care and Use Committee, SNU-200605-5-1)에 따라 수행되었다.
(3a S ,6 R ,6a S )-6-(( R )-2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)-2,2-디메틸테트라하이드로퓨로[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-올 (5)
아세톤 (50 mL)에 용해된 D-만노스 (1.74 g, 6.52 mmol) 및 2,2-디메톡시프로판 (2.45 mL, 19.55 mmol)의 교반된 현탁액에 캄포설폰산 (0.45 g, 1.96 mmol)을 N2 환경 하에 0 ℃에서 한번에 조금씩 첨가하였다. 실온에서 24시간 동안 교반한 후, 혼합물을 Et3N로 중화시키고 감압 하에 증발시켰다. 결과적으로 형성된 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산:EtOAc = 1:1)으로 정제하여 5 (1.61 g, 95%)를 백색 고체로 수득하였다: mp 120.3 120.5℃; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 5.34 (s, 1 H), 4.76-4.79 (m, 1 H), 4.58 (d, 1 H, J = 6.0 Hz), 4.34-4.39 (m, 1 H), 4.15 (dd, 1 H, J = 3.6, 7.2 Hz), 4.00-4.08(m, 2 H); [α]25D = +11.71 (c 0.11, CH2Cl2); FAB-MS m/z 261 (M+H+); C12H20O6에 대한 Anal. Calcd: C, 55.37; H, 7.74. Found: C, 55.30; H, 7,75.
(( R )-2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)((4 R ,5 R )-2,2-디메틸-5-(((메틸설포닐)옥시)메틸)-1,3-옥솔란-4-일)메틸 메탄설포네이트 (6)
반응. EtOH (25 mL)에 용해된 디아세토나이드 5 (1.50 g, 5.76 mmol)의 교반된 용액에 수소화 붕소 나트륨을 N2 환경 하에 0 ℃에서 조심스럽게 여러 번 나누어 첨가하였고, 혼합물을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 아세트산으로 중화시키고 용매를 제거하기 위해 증발시켰다. 혼합물을 EtOAc와 물 사이에 분할하고 유기층을 무수 MgSO4로 건조시켜 여과 및 증발시켰다. 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산:EtOAc = 1:1)으로 정제하여 다이올 11 (1.38 g, 92%)을 시럽으로 수득하였다: 1HNMR (CDCl3, 400 MHz) δ 4.33 (dd, J = 1.6, 7.2 Hz, 1 H), 4.24-4.28 (m, 1 H), 4.06-4.13 (m, 2 H), 3.92-3.97 (m, 1 H), 3.76-3.85 (m, 2 H), 3.59-3.61 (m, 1 H), 1.48 (s, 3 H), 1.38 (s, 3 H), 1.36 (s, 3 H), 1.33 (s, 3 H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δ 110.5, 109.5, 79.2, 77.6, 77.5, 71.4, 68.4, 62.0, 27.1, 25.7, 25.4; [α]25D = -3.88 (c 0.44, CH2Cl2); FAB-MS m/z 263 (M+H+); C12H22O6에 대한 Anal. Calcd: C, 54.95; H, 8.45. Found: C, 54.90; H, 8.35.
메실화 (Mesylation)
CH2Cl2 (300 mL) 및 Et3N (163.75 mL, 1.17 mol)의 혼합물에 용해된 다이올 X (38.52 g, 146.85 mmol) 및 4-DMAP (5.38 mg, 44.06 mmol)의 교반된 용액에 메탄설포닐 클로라이드 (47.59 mL, 587.42 mmol)를 N2 환경 하에 0 ℃에서 조심스럽게 한방울씩 첨가하였다. 1시간 동안 실온에서 교반한 후, 혼합물을 CH2Cl2로 희석하고 포화된 NaHCO3 용액으로 세척하였다. 유기층을 무수 MgSO4로 건조시키고 여과 및 증발시켜 갈색을 띄는 시럽 형태로 디메실레이트 화합물을 수득하였다. 플래쉬 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산:EtOAc = 5:1)로 정제하여 디메실레이트 6 (57.83 g, 94%)을 시럽으로 수득하였다: 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 4.75 (모조 t, J = 7.4 Hz, 1 H), 4.33-4.45 (m, 4 H), 4.06-4.20 (m, 3 H), 3.12 (s, 3 H), 3.07 (s, 3 H), 1.51 (s, 3 H), 1.43 (s, 3 H), 1.37 (s, 3 H), 1.33 (s, 3 H); [α]25 D = +38.32 (c 0.29, CH2Cl2); FAB-MS m/z 419 (M+H+); C14H26O10S2에 대한 Anal. Calcd: C, 40.18; H, 6.26; S, 15.32. Found: C, 39.99; H, 6.65.
(3a R ,4 S ,6a S )-4-(( R )-2,2-디메틸-1,3-옥솔란-4-일)-2,2-디메틸테트라하이드로티에노[3,4- d ][1,3]디옥솔 (7)
DMF (50 mL)에 용해된 디메실레이트 (933.80 mg, 2.23 mmol)의 교반 용액에 소듐 설파이드 (348.30 g, 4.46 mmol)를 첨가하고 혼합물을 N2 환경 하에 밤새 80℃에서 가열하면서 교반하였다. 감압 하에 용매를 제거한 후, 잔여물을 EtOAc 및 물 사이에 분할하였다. 유기층을 무수 MgSO4로 건조시키고 여과 및 증발시켰다. 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산:EtOAc = 8:1)로 정제하여 7 (453.0 mg, 78%)을 시럽으로 수득하였다: 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 4.92 (dt, J = 1.8, 5.6 Hz, 1 H), 4.72 (dd, J = 2.0, 6.0 Hz, 1 H), 4.26-4.30 (m, 1 H), 4.04 (s, 1 H), 3.79 (t, J = 3.8 Hz, 1 H), 3.31-3.32 (m, 1 H), 3.19 (dd, J = 5.4, 12 .0 Hz, 1 H), 2.84 (dd, J = 1.6, 12.0 Hz, 1 H), 1.51 (s, 3 H), 1.43 (s, 3 H), 1.32 (dd, J = 8.4 Hz, 6 H); 13C NMR (CDCl3) δ111.5, 109.8, 87.3, 84.0, 78.0, 68.3, 56.3, 56.2, 38.8, 26.8, 26.3, 25.8, 24.9; [α]25 D = -96.04 (c 0.20, CH2Cl2); FAB-MS m/z 261 (M+H+); C12H20O4S에 대한 Anal. Calcd: C, 55.36; H, 7.74; S, 12.32. Found: C, 55.29; H, 7.85; S, 12.20.
( R )-1-((3a R ,4 S ,6a S )-2,2-디메틸테트라하이드로티에노[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)에탄-1,2-다이올 (8)
60 % 수성 AcOH (250 mL)에 용해된 7 (21.78 g, 83.66 mmol)의 용액을 2시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 하에 증발시키고, 결과적으로 수득된 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 (n-헥산:EtOAc = 1:2)로 정제하여 다이올 8 (14.85 g, 81%)을 백색 고체로 수득하였고, 6.15 g의 출발 물질 13을 3회 반복 후 회수하였다: mp 100.7-101.8℃; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 4.93 (dt, J = 1.8, 5.6 Hz, 1 H), 4.76 (dd, J = 2.0, 5.6 Hz, 1 H), 3.76-3.80 (m, 1 H), 3.70-3.74 (m, 1 H), 3.64-3.68 (m, 1 H), 3.40 (dd, J = 1.6, 5.2 Hz, 1 H), 3.16 (dd, J = 5.0, 12.8 Hz, 1 H), 2.90 (dd, J = 1.6, 12.8 Hz, 1 H), 1.52 (s, 3H), 1.33 (s, 3 H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δ111.6, 87.3, 84.0, 72.3, 65.3, 57.7, 32.0, 26.9, 24.9; [α]25 D = -52.38 (c 0.13, CH2Cl2); FAB-MS m/z 221 (M+H+); C9H16O4S에 대한 Anal. Calcd: C, 49.07; H, 7.32; S, 14.56. Found: C, 49.47; H, 7.72; S, 14.15.
((3a R ,4 S ,6a S )-2,2-디메틸테트라하이드로티에노[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)메탄올 (9)
에틸 아세테이트 (500 mL)에 용해된 8 (20 g, 90.8 mmol)의 교반된 용액에 Pb(OAc)4 (48.3 g, 109 mmol)를 N2 환경 하에 밤새 0℃에서 첨가하였고, 반응 혼합물을 시간 TLC가 출발 물질의 부재를 나타냈던 10분 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 여과하고 여과물을 EtOAc로 희석하였다. 유기층을 포화된 수성 NaHCO3 용액으로 세척하고, 무수 MgSO4로 건조 및 증발시켜 알데하이드 중간체를 수득하였고, 이는 추가 정제 없이 다음 단계에 사용되었다. EtOH (70 mL)에 용해된 알데하이드 중간체 (5.6 g, 30.0 mmol)의 교반된 용액에 수소화 붕소나트륨 (1.3 g, 33.6 mmol)을 0℃에서 여러 번 나누어 조심스럽게 첨가하였고 반응 혼합물을 동일한 온도에서 30분 동안 교반하였으며 차가운 AcOH로 중화시켰다. 용매의 제거 후에, 혼합물을 EtOAc (150 mL) 및 염수 (100 mL) 사이에 분할하였다. 유기층을 무수 MgSO4로 건조시키고 여과 및 증발시켰다. 결과적으로 수득된 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 (n-헥산:EtOAc = 2:1)으로 정제하여 8 (5.2 g, 91%)을 무색의 시럽으로 수득하였다: 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 1.27 (s, 3 H), 1.47 (s, 3 H), 2.68 (br s, 1 H), 2.84 (dd, J = 2.0, 12.6 Hz, 1 H), 3.06 (dd, J = 5.2, 13.0 Hz, 1 H), 3.38 (m, 1 H), 3.56 (dd, J = 2.8, 8.8 Hz, 2 H), 4.66 (dd, J = 1.6, 5.6 Hz, 1 H), 4.86 (td, J = 1.6, 4.8 Hz, 1 H); 13C NMR (CDCl3) δ 111.2, 85.9, 83.7, 63.3, 56.6, 26.6, 24.7; FAB-MS m/z 191 (M+H+).
(3a R ,4 R ,6a S )-4-(클로로메틸)-2,2-디메틸테트라하이드로티에노[3,4- d ][1,3]디옥솔 (10)
무수 아세토니트릴 (100 mL)에 용해된 8 (8.5 g, 40.7 mmol)의 교반 용액에 POCl3 (4.47 mL, 48.9 mmol)을 N2 환경 하에 0℃에서 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 진공에서 건조시키고 톨루엔과 2 번 공증발시켜 (coevaporated) 10을 수득하였고, 이는 추가 정제 없이 다음 단계에 바로 사용되었다: 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 4.89 (m, 1 H), 4.81 (dd, J = 0.8, 5.6 Hz, 1 H), 2.88 (m, 2 H), 3.65 (dd, J = 4.0, 8.2 Hz, 1 H), 3.44 (m, 1 H), 3.08 (dd, J = 4.8, 13.2 Hz, 1 H), 1.46 (s, 3 H), 1.27 (s, 3 H); 13C NMR (CDCl3) δ 111.3, 86.1, 83.5, 55.3, 45.7, 37.8, 26.5, 24.7.
축합을 위한 일반적인 방법
무수 DMF (50 mL)의 용액에 용해된 6-클로로퓨린 (15.18 mmol) 및 2,6-디클로로퓨린 (15.18 mmol)의 용액에 NaH (15.18 mmol)를 첨가하고 혼합물을 용액이 맑아질 때까지 실온에서 교반하였다. 무수 DMF (7 mL)에 용해된 10 (12.64 mmol)을 결과적으로 수득된 용액에 실온에서 첨가하고 밤새 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물을 EtOAc (70 mL)로 희석시키고 물로 여러 번 세척하였으며, 무수 MgSO4로 건조시키고 증발시켰다. 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산/EtOAc = 2:1)로 정제하여 축합된 생성물 11 및 12를 각각 수득하였다.
2,6-디클로로-9-(((3a R ,4 S ,6a S )-2,2-디메틸테트라하이드로티에노[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)메틸)-9 H -퓨린 (11)
수율 = 72%; 하얀 거품; UV (MeOH) λmax 275 nm (pH 7);[α]25 D = +173.3 (c 0.30, MeOH); FAB-MS m/z 361 (M+H+); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δ 8.23 (s, 1 H), 4.89 (m, 1 H), 4.69 (dd, J = 2.0, 5.6 Hz, 1 H), 4.47 (dd, J = 6.8, 14.2 Hz, 1H), 4.21 (dd, J = 8.8, 14.2 Hz, 1 H), 3.74 (td, J = 2.0, 6.2 Hz, 1 H), 2.98 (m, 2 H), 1.47 (s, 3 H), 1.27 (s, 3 H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δ 153.37, 153.32, 152.1, 146.1, 145.5, 112.2, 86.2, 83.3, 54.1, 46.1, 37.0, 26.6, 24.8; C13H14Cl2N4O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 43.22; H, 3.91; N, 15.51; S, 8.88. Found: C, 43.29; H, 3.96; N, 15.63; S, 8.82.
6-클로로-9-(((3a R ,4 S ,6a S )-2,2-디메틸테트라하이드로티에노[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)메틸)-9 H -퓨린 (12)
수율 = 67%; 하얀 거품; UV (MeOH) λmax 265 nm (pH 7);[α]25 D = +128.0 (c 0.25, MeOH); FAB-MS m/z 327 (M+H+); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 8.67 (s, 1 H), 8.28 (s, 1 H), 4.79 (m, 1 H), 4.66 (dd, J = 2.0, 5.0 Hz, 1 H), 4.59 (dd, J = 6.8, 14.0 Hz, 1 H), 4.26 (dd, J = 8.0, 16.0 Hz, 1 H), 3.72 (td, J = 1.2, 2.4 Hz, 1 H), 2.88 (m, 2 H), 1.38 (s, 3 H), 1.19 (s, 3 H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δ 152.1, 151.8, 151.0, 145.5, 131.1, 111.8, 86.0, 83.2, 54.1, 46.0, 36.9, 26.4, 24.7; C13H15ClN4O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 47.78; H, 4.63; N, 17.14; S, 9.81. Found: C, 47.82; H, 4.65; N, 17.20; S, 9.85.
N 6-치환 반응에 대한 일반적인 방법
THF에 용해된 11 또는 12의 용액에 2 N HCl을 한 방울씩 첨가하였다. 아세토나이드기를 N2 환경 하에 HCl을 사용하여 탈보호시켰다. 5시간 동안 실온에서 교반한 후, 반응 혼합물을 감압 하에 증발시켰다. 잔여물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 (역상 실리카겔, H2O/MeOH, 10/1)로 정제하였다. EtOH (10 mL)에 용해된 아세토나이드 탈보호된 6-클로로퓨린 유도체 (0.45 mmol) 또는 2,6-디클로로퓨린 유도체 (0.45 mmol) 및 적절한 아민 하이드로클로라이드 염 또는 유리 아민 (0.90 mmol)의 교반 용액에 Et3N (1.35 mmol)을 첨가하고 용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 감압 하에 용매를 제거한 후, 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (CH2Cl2/EtOAc/MeOH = 10:10:1)로 정제하여 N6-치환 아민 유도체 4a 내지 4h를 수득하였다.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4a)
수율 = 82%; 백색 고체; mp 164-167 ℃; UV (MeOH) λmax 275 nm (pH 7); [α]25 D = +48.0 (c 0.50, MeOH); 1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ 8.83 (br s, 1 H), 8.17 (s, 1 H), 3.65 (m, 1), 7.74 (s, 1 H), 7.59 (d, J = 8.0 Hz, 1 H), 7.36 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.12 (t, J = 7.6 Hz, 1 H), 5.09 (d, J = 6.0 Hz, 1 H), 5.03 (d, J = 4.8 Hz, 1 H), 4.60 (br d, J = 5.2 Hz, 2 H), 4.43 (dd, J = 6.4, 14.0 Hz, 1 H), 4.16 (m, 2H), 3.78 (m, 1 H), 2.89 (dd, J = 4.8, 10.4 Hz, 1 H), 2.61 (dd, J = 4.8, 10.8 Hz, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 154.7, 152.9, 149.9, 141.9, 141.6, 136.0, 135.5, 130.5, 126.8, 118.0, 94.7, 77.1, 73.5, 48.3, 47.0, 42.5, 32.9; FAB-MS m/z 410 (M+H+); C17H17ClFN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 49.82; H, 4.18; N, 17.09; S, 7.82. Found: C, 49.94; H, 4.25; N, 17.12; S, 7.85.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4b)
수율 = 77%; 백색 고체; mp 154-158 ℃; UV (MeOH) λmax 275 nm (pH 7); [α]25 D = +77.5 (c 0.40, MeOH); 1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ 8.84 (br s, 1 H), 8.17 (s, 1 H), 7.55 (s, 1 H), 7.42 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.35 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.27 (t, J = 7.6 Hz, 1 H), 5.09 (d, J = 5.6 Hz, 1 H), 5.04 (d, J = 4.8 Hz, 1H), 4.63 (br d, J = 6.5 Hz, 2 H), 4.44 (dd, J = 6.0, 14.0 Hz, 1 H), 4.11-4.20 (m, 2 H), 3.78 (m, 1 H), 3.65 (m, 1 H), 2.90 (dd, J = 4.8, 10.8 Hz, 1 H), 2.62 (dd, J = 4.8, 10.6 Hz, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 154.7, 152.9, 149.9, 142.0, 141.6, 130.5, 130.1, 129.7, 126.4, 121.5, 118.0, 77.1, 73.5, 48.3, 47.0, 42.6, 32.9; FAB-MS m/z 426 (M+); C17H17Cl2N5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 47.89; H, 4.02; N, 16.43; S, 7.52. Found: C, 47.92; H, 4.05; N, 16.50; S, 7.55.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-클로로-9 H -퓨린-9-
일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4c)
수율 = 73%; 백색 고체; mp 165-169 ℃; UV (MeOH) λmax 274 nm (pH 7); [α]25 D = +70.0 (c 0.50, MeOH); 1H NMR (DMSO-d6 400 MHz) δ 8.84 (br s, 1 H), 8.17 (s, 1 H), 7.02-7.30 (m, 4 H), 5.10 (d, J = 5.6 Hz, 1 H), 5.04 (d, J = 4.8 Hz, 1 H), 4.65 (br d, J = 5.2 Hz, 2 H), 4.44 (dd, J = 6.4, 13.8 Hz, 1 H), 4.13-4.21 (m, 2 H), 3.79 (m, 1 H), 3.66 (m, 1 H), 2.89 (dd, J = 5.2, 10.6 Hz, 1 H), 2.62 (dd, J = 4.4, 10.6 Hz, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 163.3, 160.9, 154.8, 152.9, 149.9, 142.3, 141.6, 130.2, 130.2, 123.3, 118.0, 77.1, 73.6, 48.3, 47.0, 42.7, 32.9; FAB-MS m/z 472 (M+H+); C17H17BrClN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 43.37; H, 3.64; N, 14.88; S, 6.81. Found: C, 43.40; H, 3.70; N, 14.90; S, 6.85.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4d)
수율 = 79%; 백색 고체; mp 174-180 ℃; UV (MeOH) λmax 274 nm (pH 7) ; [α]25 D = +136.4 (c 0.33, MeOH); 1H NMR (DMSOd6, 400 MHz) δ 8.84 (br s, 1 H), 8.17 (s, 1 H), 7.27-7.40 (m, 4 H) , 5.09 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 5.04 (d, J = 4.8 Hz, 1 H), 4.64 (br d, J = 4.8 Hz, 2 H), 4.44 (dd, J = 6.0, 14.0 Hz, 1 H), 4.13-4.20 (m, 2 H), 3.78 (m, 1 H), 3.65 (m, 1 H), 2.89 (dd, J = 4.8, 10.4 Hz, 1 H), 2.62 (dd, J = 4.8, 10.6 Hz, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 154.7, 152.9, 149.9, 141.8, 141.6, 132.9, 130.1, 127.2, 126.8, 126.0, 118.0, 77.1, 73.6, 48.3, 47.0, 42.7, 32.9; FAB-MS m/z 518 (M+H+); C17H17ClIN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 39.43; H, 3.31; N, 13.53; S, 6.19. Found: C, 39.52; H, 3.35; N, 13.58; S, 6.22.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4e)
수율 = 75%; 백색 고체; mp 117-120 ℃; UV (MeOH) λmax 274 nm (pH 7); [α]25 D = +53.3 (c 0.30, MeOH); 1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ 8.36 (br s, 1 H), 8.21 (s, 1 H), 8.16 (s, 1 H), 7.73 (s, 1 H), 7.58 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.36 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.10 (t, J = 8.0 Hz, 1 H), 5.09 (d, J = 5.6 Hz, 1 H), 5.02 (d, J = 4.8 Hz, 1 H), 4.66 (br s, 2 H), 4.47 (dd, J = 6.0, 14.2 Hz, 1 H), 4.19 (dd, J = 7.6, 14.0 Hz, 1 H), 4.14 (m, 1 H), 3.78 (m, 1 H), 3.68 (m, 1 H), 2.88 (dd, J = 5.2, 10.4 Hz, 1 H), 2.61 (dd, J = 5.2, 10.8 Hz, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 154.1, 152.3, 148.9, 142.9, 141.0, 135.7, 135.3, 130.4, 126.6, 118.9, 94.7, 76.8, 73.5, 48.7, 46.8, 42.2, 32.8; FAB-MS m/z 376 (M+H+); C17H18FN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 54.39; H, 4.83; N, 18.65; S, 8.54. Found: C, 54.32; H, 4.96; N, 18.77; S, 8.62.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4f)
수율 = 83%; 백색 고체; mp 143-147 ℃; UV (MeOH) λmax 275 nm (pH 7); [α]25 D = +71.8 (c 0.32, MeOH); 1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ 8.38 (br s, 1 H), 8.22 (s, 1 H), 8.16 (s, 1 H), 7.54 (s, 1 H), 7.39 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.35 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.25 (t, J = 8.0 Hz, 1 H), 5.08 (d, J = 5.6 Hz, 1 H), 5.01 (d, J = 4.8 Hz, 1 H), 4.69 (br s, 2 H), 4.46 (dd, J = 8.0, 14.0 Hz, 1 H), 4.19 (dd, J = 7.6, 14.0 Hz, 1 H), 4.16 (m, 1 H), 3.78 (m, 1 H), 3.68 (m, 1 H), 2.87 (dd, J = 5.2, 10.4 Hz, 1 H), 2.61 (dd, J = 5.2, 10.4 Hz, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 154.1, 152.3, 148.9, 143.0, 141.0, 130.4, 129.8, 129.4, 126.2, 121.5, 118.9, 76.8, 73.5, 48.7, 46.8, 42.4, 32.8; FABMS m/z 392 (M+H+); C17H18ClN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 52.10; H, 4.63; N, 17.87; S, 8.18. Found: C, 52.33; H, 4.64; N, 17.90; S, 8.16.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4g)
수율 = 78%; 백색 고체; mp 134-139 ℃; UV (MeOH) λmax 270 nm (pH 7); [α]25 D = +72.0 (c 0.25, MeOH); 1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ 8.37 (br s, 1 H), 8.21 (s, 1 H), 8.16 (s, 1 H), 7.39 (s, 1 H), 7.31 (m, 3 H), 5.08 (d, J = 5.6 Hz, 1 H), 5.02 (d, J = 5.2 Hz, 1 H), 4.70 (br s, 2 H), 4.47 (dd, J = 6.4, 14.0 Hz, 1 H), 4.19 (dd, J = 7.6, 14.2 Hz, 1 H), 4.14 (m, 1 H), 3.78 (m, 1 H), 3.67 (m, 1 H), 2.87 (dd, J = 4.8, 10.2 Hz, 1 H), 2.62 (dd, J = 5.2, 10.6 Hz, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 154.2, 152.3, 148.9, 142.8, 141.0, 132.8, 130.1, 126.9, 126.5, 125.8, 118.9, 76.8, 73.5, 48.7, 46.8, 42.4, 32.1; FAB-MS m/z 436 (M+H+); C17H18BrN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 46.80; H, 4.16; N, 16.05; S, 7.35. Found: C, 46.89; H, 4.21; N, 16.07; S, 7.41.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4h)
수율 = 75%; 백색 고체; mp 172-175 ℃; UV (MeOH) λmax 272 nm (pH 7); [α]25 D = +68.5 (c 0.35, MeOH); 1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ 8.36 (br s, 1 H), 8.21 (s, 1 H), 8.16 (s, 1 H), 7.32 (m, 1 H), 7.00-7.19 (m, 3 H), 5.08 (d, J = 5.6 Hz, 1 H), 5.02 (d, J = 4.8 Hz, 1 H), 4.71 (br s, 2 H), 4.46 (dd, J = 6.4, 14.0 Hz, 1 H), 4.19 (dd, J = 7.6, 18.0 Hz, 1 H), 4.14 (m, 1 H), 3.78 (m, 1 H), 3.67 (m, 1 H), 2.87 (dd, J = 5.2, 10.6 Hz, 1 H), 2.61 (dd, J = 5.2, 10.4 Hz, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 163.3, 160.9, 154.2, 152.3, 148.9, 143.2, 141.0, 130.1, 130.0, 123.1, 118.9, 76.8, 73.5, 48.7, 46.8, 42.5, 32.8; FABMS m/z 484 (M+H+); C17H18IN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 42.25; H, 3.75; N, 14.49; S, 6.63. Found: C, 42.34; H, 3.78; N, 14.51; S, 6.65.
6-클로로-9-(((3a R ,4 S ,6a S )-2,2-디메틸테트라하이드로티에노[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)메틸)-2-아이오도-9 H -퓨린 (18)
무수 THF (20 mL)에 용해된 2-아이오도-6-클로로퓨린 (1.23 g, 4.4 mmol) 및 트리페닐포스핀 (Ph3P) (1.90 g, 4.4 mmol)의 교반 용액에 THF (10 mL)에 용해된 디이소프로필 아조디카르복실레이트 (DIAD) (1.44 mL, 9.16 mmol)를 N2 환경 하에 0℃에서 첨가하고 혼합물을 15분 동안 동일한 온도에서 교반하였다. 이 용액에 THF (10 mL)에 용해된 화합물 9 (0.5 g, 2.62 mmol)의 용액을 0℃에서 첨가하고, 반응 혼합물을 1시간 동안 실온에서 교반하였다. 이 반응 혼합물을 감압 하에 농축하고, 미가공 잔여물을 플래쉬 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산: EtOAc = 5:1)으로 정제하여 18 (0.79 g, 67%)을 백색 고체로 수득하였다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) δ 8.10 (s, 1 H), 4.86 (m, 1 H), 4.71 (dd, J = 1.6, 5.6 Hz, 1 H), 4.44 (dd, J = 6.6, 14.4 Hz, 1 H), 4.22 (dd, J = 8.2, 14.0 Hz, 1 H), 3.72 (t, J = 6.6 Hz, 1 H), 2.94 (s, 1 H), 2.94 (s, 1 H), 1.47 (s, 3 H), 1.26 (s, 3 H); C13H14ClIN4O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 34.49; H, 3.12; N, 12.38. Found: C, 34.29; H, 3.22; N, 12.49.
6-클로로-9-(((3a R ,4 S ,6a S )-2,2-디메틸테트라하이드로티에노[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)메틸)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9 H -퓨린 (19).
DMF (5 mL)에 용해된 18 (315 mg, 0.70 mmol)의 교반 용액에 세슘 카보네이트 (274 mg, 0.84 mmol, 1.2 eq), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (0) (81 mg, 0.07 mmol, 0.1 eq) 및 구리 (I) 아이오다이드 (16 mg, 0.084 mmol, 0.12 eq)를 N2 환경 하에 실온에서 첨가하였다. 3시간 동안 동일한 온도에서 교반한 후, 반응 혼합물을 감압 하에 증발시켰다. 잔여물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산/EtOAc = 1:1)으로 정제하여 19를 무색 오일 (165 mg, 0.45 mmol, 65%)로 수득하였다: 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.20 (s, 1 H), 4.85 (quin, J = 3.2 Hz, 1 H), 4.67 (dd, J = 1.6, 5.6 Hz, 1 H), 4.45 (dd, J = 6.8, 14.4 Hz, 1 H), 4.22 (dd, J = 8.2, 14.4 Hz, 1 H), 3.74 (t, J = 8.2 Hz, 1 H), 2.95 (s, 1 H), 2.95 (s, 1 H), 2.13 (s, 3 H), 1.46 (s, 3 H), 1.26 (s, 3 H); C16H17ClN4O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 52.67; H, 4.70; N, 15.36. Found: C, 52.69; H, 4.77; N, 15.16.
N 6-치환 반응에 대한 일반적인 방법
EtOH (0.2 M)에 용해된 6-클로로퓨린 유도체와 적절한 유리 아민 (3 eq)의 교반 용액에 Et3N (3 eq)을 첨가하고 용액을 N2 환경 하에 실온에서 밤새 교반하였다. 감압 하에 용매를 제거한 후, 잔여물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (CH2Cl2/MeOH)로 정제하여 N6-치환 아민 유도체 4i 내지 4l를 수득하였다.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4i)
수율 = 47%; 백색 고체; mp 118-121 ℃: 1H NMR (CD3OD, 500 MHz) δ 8.10 (s, 1 H), 7.31 (dd, J =7.6, 13.9 Hz, 1 H), 7.19 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.11 (d, J = 9.9 Hz, 1 H), 6.96 (ddd, J = 2.2, 8.5, 10.5 Hz, 1 H), 4.80 (bs, 2 H), 4.53 (dd, J = 5.6, 14.2 Hz, 1 H), 4.32 (dd, J = 7.5, 14.2 Hz, 1 H), 4.23 (dd, J = 4.1, 7.9 Hz, 1 H), 3.87 (dd, J = 3.4, 6.6 Hz, 1 H), 3.75 (dd, J = 6.6, 12.9 Hz, 1 H), 2.98 (dd, J = 4.8, 11.0 Hz, 1 H), 2.73 (dd, J = 4.1, 11.0 Hz, 1 H), 2.05 (s, 3 H); 13C NMR (CD3OD, 125 MHz) δ 166.1, 164.2, 156.5, 148.7, 144.2, 143.9, 132.0 (d, J = 8.0 Hz), 125.1, 120.3, 116.0 (d, J = 21.7 Hz), 115.6 (d, J = 21.3 Hz), 84.6, 81.3, 79.9, 76.3, 50.7, 48.8, 45.4, 34.7, 4.4; [α]D 20 = -61.7 (c 0.08, MeOH); ESI-MS m/z 414.1382 (M+H+); C20H20FN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 58.10; H, 4.88; N, 16.94. Found: C, 58.40; H, 4.58; N, 16.64.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4j)
수율 = 47%; 백색 고체; mp 125-128 ℃; 1H NMR (CD3OD, 500 MHz) δ 8.10 (s, 1 H), 7.39 (s, 1 H), 7.27-7.34 (m, 2 H), 7.21-7.26 (m, 1 H), 4.78 (bs, 2 H), 4.53 (dd, J = 5.7, 14.2 Hz, 1 H), 4.32 (dd, J = 7.5, 14.2 Hz, 1 H), 4.23 (dd, J = 4.1, 8.0 Hz, 1 H), 3.87 (dd, J = 3.4, 6.6 Hz, 1 H), 3.75 (dd, J = 6.7, 13.0 Hz, 1 H), 2.98 (dd, J = 4.8, 11.1 Hz, 1 H), 2.73 (dd, J = 4.1, 11.0 Hz, 1 H), 2.05 (s, 3 H); 13C NMR (CD3OD, 125 MHz) δ 156.5, 148.7, 143.9, 143.7, 136.1, 131.8, 129.8, 129.4, 129.0, 127.8, 120.3, 84.6, 81.3, 79.9, 76.3, 50.4, 48.8, 45.3, 34.7, 4.3; [α]D 20 = -125.0 (c 0.05, MeOH); ESI-MS m/z 430.1087 (M+H+); C20H20ClN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 55.87; H, 4.69; N, 16.29. Found: C, 55.57; H, 4.89; N, 16.59.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4k)
수율 = 41%; 백색 고체; mp 124-126 ℃; 1H NMR (CD3OD, 500 MHz) δ 8.10 (s, 1 H), 7.56 (s, 1 H), 7.39 (d, J = 7.8 Hz, 1 H), 7.35 (d, J = 7.7 Hz, 1 H), 7.23 (t, J = 7.8 Hz, 1 H), 4.77 (bs, 2 H), 4.53 (dd, J = 5.6, 14.2 Hz, 1 H), 4.32 (dd, J = 7.5, 14.2 Hz, 1 H), 4.23 (dd, J = 4.1, 8.0 Hz, 1 H), 3.87 (dd, J = 3.4, 6.6 Hz, 1 H), 3.75 (dd, J = 6.6, 13.0 Hz, 1 H), 2.98 (dd, J = 4.8, 11.0 Hz, 1 H), 2.73 (dd, J = 4.1, 11.1 Hz, 1 H), 2.06 (s, 3 H); 13C NMR (CD3OD, 125 MHz) δ 156.4, 151.0, 148.7, 143.9, 142.4, 132.4, 132.1. 132.0, 128.2, 124.2, 120.3, 84.6, 81.3, 79.9, 76.3, 50.4, 48.7, 45.1, 34.7, 4.4; [α]D 20 = -75.4 (c 0.05, MeOH); ESI-MS m/z 476.0559 (M+H+); C20H20BrN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 50.64; H, 4.25; N, 14.76. Found: C, 50.84; H, 4.45; N, 14.96.
(2 S ,3 R ,4 S )-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올 (4l)
수율 = 51%; 백색 고체; mp 116-118 ℃; 1H NMR (CD3OD, 500 MHz) δ 8.10 (s, 1 H), 7.77 (s, 1 H), 7.59 (d, J = 7.7 Hz, 1 H), 7.38 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.08 (t, J = 7.8 Hz, 1 H), 4.74 (bs, 2 H), 4.53 (dd, J = 5.7, 14.2 Hz, 1H), 4.32 (dd, J = 7.5, 14.2 Hz, 1 H), 3.87 (dd, J = 3.4, 6.6 Hz, 1 H), 3.75 (dd, J = 6.7, 13.0 Hz, 1 H), 2.98 (dd, J = 4.8, 11.0 Hz, 1 H), 2.73 (dd, J = 4.1, 11.0 Hz, 1 H), 2.06 (s, 3 H); 13C NMR (CD3OD, 125 MHz) δ 156.4, 151.0, 148.7, 143.9, 143.8, 138.6, 138.1, 132.1, 128.8, 127.1, 120.3, 95.7, 84.6, 81.3, 79.9, 76.3, 50.4, 48.8, 34.7, 4.4; [α]D 20 = -99.6 (c 0.05, MeOH); ESI-MS m/z 522.0441 (M+H+); C20H20IN5O2S에 대한 Anal. Calcd: C, 46.07; H, 3.87; N, 13.43. Found: C, 46.27; H, 3.97; N, 13.63.
(3a S ,6 S ,6a S )-6-(하이드록시메틸)-2,2-디메틸테트라하이드로퓨로[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-올 (20)
아세톤 (50 mL)에 용해된 D-리보스 (4 g, 26.64 mmol)의 교반 현탁액에 농축된 H2SO4 (0.12 mL)을 실온에서 한 방울씩 첨가하고 반응 혼합물을 2.5 시간 동안 실온에서 교반하였다. 혼합물을 고체 NaHCO3로 중화시키고 감압 하에 여과 및 증발시켜 무색의 시럽을 수득하였다. 잔여물을 헥산과 에틸 아세테이트 (1:2)를 용출액으로 사용하여 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산/EtOAc = 1:1)으로 정제하여 20 (4.3 g, 85%)을 무색 시럽으로 수득하였다: [α]D 24 = +25.3 (c 1.05, CHCl3), lit34. [α]D 24 = +21.3 (c 1.02, CHCl3); 1H NMR (CD3OD, 400 MHz), δ 5.26 (s, 1 H), 4.77 (d, J = 6.0 Hz, 1 H), 4.52 (d, J = 6.0 Hz, 1 H), 4.19 (비정규 t, J = 4.4, 5.2 Hz, 1 H), 3.63 (dd, J = 4.8, 12.0 Hz, 1 H), 3.59 (dd, J = 5.6, 12.0, 1 H), 1.44 (s, 3 H), 1.31 (s, 3 H); C8H14O5에 대한 Anal. calcd: C, 50.52; H, 7.42. Found: C, 50.48; H, 7.36.
( S )-1-((4 S ,5 R )-5-(하이드록시메틸)-2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-일)-2-(트리틸옥시)에탄올 (21)
피리딘 (36 mL, 0.3 M)에 용해된 20 (2.01 g, 10.56 mmol)의 교반 용액에 트리틸 클로라이드 (3.24 g, 11.62 mmol)와 4-디메틸아미노피리딘 (258 mg, 2.11 mmol)을 0℃에서 첨가하고 혼합물을 N2 환경 하에 80 ℃에서 가열하면서 교반하였다. 3시간 동안 교반한 후, 혼합물을 식히고, EtOAc로 희석시킨 후, 포화된 NH4Cl 용액 및 염수로 세척하고 증발시켜 헤미아세탈중간체 (hemiacetalintermediate)를 수득하였고, 이를 추가 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다. 메탄올에 용해된 중간체의 교반 용액에 수소화붕소 나트륨 (1.19 g, 31.68 mmol)을 N2 환경 하에 0 ℃에서 조금씩 첨가하였다. 1시간 동안 교반한 후, 혼합물을 증발시키고 결과적으로 수득된 백색 현탁액을 EtOAc로 희석시켜 포화된 NH4Cl 용액과 염수로 세척하였다. 분리된 유기층을 증발시키고 잔여물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산:EtOAc = 3:1)로 정제하여 다이올 21 (2.93 g, 단계 2에 대해 64%)을 시럽으로 수득하였다: 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 7.40-7.46 (m, 6 H), 7.28-7.34 (m, 6 H), 7.22-7.28 (m, 3 H), 4.29-4.36 (m, 1 H), 4.10 (dd, J = 5.8, 9.6 Hz, 1 H), 3.70-3.90 (m, 3 H), 3.47 (dd, J = 3.0, 9.8 Hz, 1 H), 3.31 (dd, J = 6.8, 9.8 Hz, 1 H), 3.01 (dd, J = 5.0, 8.7 Hz, 1 H), 2.89 (d, J = 3.9 Hz, 1 H), 1.309 (s, 3 H), 1.30 (s, 3 H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δ149.8, 147.6, 143.6, 135.9, 128.6, 127.9, 127.2, 123.7, 108.5, 87.1, 69.0, 65.0, 60.7, 27.8, 25.3; C27H30O5에 대한 Anal. Calcd: C, 74.63; H, 6.96. Found: C, 74.53; H, 6.66.
(3a S ,4 S ,6a R )-2,2-디메틸-4-((트리틸옥시)메틸)테트라하이드로퓨로[3,4- d ][1,3]디옥솔 (22)
무수 피리딘 (110 mL, 0.3 M)에 용해된 21 (14.18 g, 32.64 mmol)의 냉각된 용액 (0 ℃)에 4-톨루엔설포닐 클로라이드 (12.44 g, 65.28 mmol, 2 equiv)와 4-디메틸아미노피리딘 (0.39 g, 3.26 mmol, 0.1 equiv)을 N2 환경 하에 첨가하였다. 반응 혼합물을 3 시간 동안 가열하면서 (80 ℃) 교반한 후, 반응 혼합물을 포화 암모늄 클로라이드 용액으로 냉각시키고 급랭시켰다. 유기층을 염수로 세척하고, 무수 MgSO4로 건조시키고 증발시켰다. 잔여물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산/EtOAc = 30:1)으로 정제하고 22 (11.41 g, 84%)를 무색의 시럽으로 수득하였다: 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ7.40 (d, J = 7.5 Hz, 6 H), 7.29 (dd, J = 7.3, 15.2 Hz, 6 H), 7.20-7.25 (m, 3 H), 4.87 (t, J = 5.1 Hz, 1 H), 4.64 (d, J = 6.1 Hz, 1H), 4.20 (dd, J = 3.8, 7.7 Hz, 1 H), 4.15 (dd, J = 4.3, 10.2 Hz, 1 H), 4.04 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 3.25 (dd, J = 4.0, 10.0 Hz, 1 H), 3.09 (dd, J = 4.3, 10.0 Hz, 1 H), 1.50 (s, 3 H), 1.32 (s, 3 H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ143.6, 128.6, 127.8, 127.0, 112.3, 87.0, 84.0, 83.0, 81.6, 74.3, 64.5, 26.6, 25.0; C27H28O4에 대한 Anal. Calcd C, 77.86; H, 6.78. Found: C, 77.65; H, 6.59.
((3a S ,4 S ,6a R )-2,2-디메틸테트라하이드로퓨로[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)메탄올 (23)
무수 CH2Cl2 (12.5 mL, 0.2 M)에 용해된 22 (1.04 g, 2.50 mmol)의 냉각된 (-40 ℃) 용액에 헥산 (7.50 mL, 7.50 mmol, 3 equiv)에 용해된 디에틸알루미늄 클로라이드 1.0 M을 N2 환경 하에 한 방울씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 3시간 동안 동일한 온도에서 교반하고, 혼합물을 포화 포타슘 소듐 타르트레이트 용액으로 급랭시킨 다음 추가 1 시간 교반하였다. 유기층을 염수로 세척하고, 무수 MgSO4로 건조시킨 다음 5 ℃에서 증발시켰다. 잔여물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 (n-헥산/EtOAc = 4:1)로 정제하여 23 (0.256 g, 59%)을 무색 시럽으로 수득하였다: 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ4.79 (m, 1 H), 4.58 (dd, J = 1.9, 6.3 Hz, 1 H), 4.11 (ddd, J = 2.1, 3.9, 6.2 Hz, 1 H), 3.95 (m, 2 H), 3.65 (dd, J = 3.7, 11.6 Hz, 1 H), 3.58 (dd, J = 6.7, 11.5 Hz, 1 H), 1.50 (s, 3 H), 1.32 (s, 3 H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ112.9, 84.8, 81.8, 81.0, 72.8, 61.7, 26.6, 24.9; C8H14O4에 대한 Anal. Calcd: C, 55.16; H, 8.10. Found: C, 55.36; H, 8.30.
4m 내지 4t의 합성을 위한 일반적인 방법
무수 THF (0.15 M)에 용해된 6-클로로퓨린 또는 2,6-디클로로퓨린 (1.7 equiv) 및 트리페닐포스핀 (Ph3P) (1.7 equiv)의 교반 용액에 무수 THF (0.3 M)에 용해된 디이소프로필 아조디카르복실레이드 (DIAD) (3.5 equiv)를 N2 환경 하에 0 ℃에서 첨가하고, 혼합물을 15분 동안 동일한 온도에서 교반하였다. 이 용액에 무수 THF (0.3 M)에 용해된 화합물 23 (1 equiv)의 용액을 0℃에서 첨가하고, 반응 혼합물을 1 시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 하에 농축하였고, 미가공 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 각각 트리페닐포스핀 옥사이드로 오염된 24 및 25를 수득하였다. 24 또는 25의 교반 용액과 무수 THF (0.3 M)에 용해된 적절한 아민 하이드로클로라이드 염 또는 유리 아민 (3 equiv)에 Et3N (3 equiv)를 첨가하고 용액을 실온에서 밤새 교반하였다. 감압 하에 용매를 제거한 후, 잔여물을 플래쉬 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 트리페닐포스핀 옥사이드 오염된 N6-치환 아민 중간체를 수득하였다. 메탄올 (0.1 M)에 용해된 N6-치환 아민 중간체의 교반 용액에 1 N HCl (0.1 equiv)을 실온에서 한 방울씩 첨가하였다. 시간 TLC가 출발 물질의 부재를 나타내는 실온에서 교반한 후 감압 하에 반응 혼합물을 증발시켰다. 잔여물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 (역상 실리카 겔, H2O/MeOH, 10/1)로 정제하여 4m 내지 4t를 수득하였다.
2,6-디클로로-9-(((3a S ,4 S ,6a R )-2,2-디메틸테트라하이드로퓨로[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)메틸)-9 H -퓨린 (24)
1H NMR (CD3OD, 400 MHz) δ8.51 (s, 1 H), 4.83-4.90 (m, 1 H), 4.31-4.39 (m, 3 H), 4.06 (dd, J = 3.6, 10.8 Hz, 1 H), 3.90 (d, J = 10.8 Hz, 1 H), 1.41 (s, 3 H), 1.30 (s, 3 H).
6-클로로-9-(((3a S ,4 S ,6a R )-2,2-디메틸테트라하이드로퓨로[3,4- d ][1,3]디옥솔-4-일)메틸)-9 H -퓨린 (25). 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 8.77 (s, 1 H), 8.22 (s, 1 H), 4.78-4.81 (m, 1 H), 4.55 (dd, J = 2.5, 6.2 Hz, 1 H), 4.47 (dd, J = 2.4, 12.8 Hz, 1 H), 4.28-4.37 (m, 2 H), 3.97-4.05 (m, 2 H), 1.50 (s, 3 H), 1.33 (s, 3 H).
(2 S ,3 R ,4 R )-2-((2-클로로-6-((3-플루오로벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올 (4m)
수율 = 48%; 백색 고체; mp 185-186 ℃; 1H NMR (CD3OD, 400 MHz) δ8.00 (s, 1 H), 7.30 (ddd, J = 6.0, 7.6, 13.6 Hz, 1 H), 7.18 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.10 (d, J = 10.0 Hz, 1 H), 6.95 (ddd, J = 2.4, 8.4, 11.2 Hz, 1 H), 4.41 (dd, J = 3.6, 14.8 Hz, 1 H), 4.27 (dd, J = 6.8, 14.4 Hz, 1 H), 3.94-4.04 (m, 3 H), 3.78 (dd, J = 4.4, 7.2 Hz, 1 H), 3.68 (dd, J = 2.0, 9.2 Hz, 1 H); 13C NMR (CD3OD, 100 MHz) δ165.7, 164.5, 157.1, 156.3, 152.4, 144.1, 143.8, 132.0 (d, J = 8.1 Hz), 125.3, 119.7, 116.2 (d, J = 21.7 Hz), 115.7 (d, J = 21.2 Hz), 81.8, 75.6, 74.8, 73.1, 47.3; [α]D 20 = -239.4 (c 0.05, MeOH); ESI-MS m/z 394.1065 (M+H+); C17H17ClFN5O3에 대한 Anal. Calcd: C, 51.85; H, 4.35; N, 17.78. Found: C, 51.75; H, 4.75; N, 17.68.
(2 S ,3 R ,4 R )-2-((2-클로로-6-((3-클로로벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올 (4n)
수율 = 51%; 백색 고체; mp 139-144 ℃; 1H NMR (CD3OD, 400 MHz) δ7.99 (s, 1 H), 7.75 (s, 1 H), 7.57 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.37 (d, J = 7.2 Hz, 1 H), 7.06 (t, J = 7.6 Hz, 1 H), 4.68 (bs, 2 H), 4.41 (dd, J = 3.6, 14.4 Hz, 1 H), 4.26 (dd, J = 6.4, 14.4 Hz, 1 H), 4.02 (dd, J = 3.6, 7.6 Hz, 1 H), 3.93-4.00 (m, 2 H), 3.78 (dd, J = 5.2, 7.6 Hz, 1 H), 3.67 (dd, J = 2.0, 8.8 Hz, 1 H); 13C NMR (CD3OD, 100 MHz) δ157.1, 156.3, 152.4, 144.1, 143.5, 138.7, 138.2, 132.1, 129.0, 119.7, 95.7, 81.7, 75.6, 74.8, 73.1, 47.3, 45.2; [α]D 20 = -203.8 (c 0.05, MeOH); FAB-MS m/z 410.0729 (M+H+); C17H17Cl2N5O3에 대한 Anal. Calcd: C, 49.77; H, 4.18; N, 17.07. Found: C, 49.97; H, 4.38; N, 17.37.
(2 S ,3 R ,4 R )-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-클로로-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올 (4o)
수율 = 53%; 백색 고체; mp 130-132 ℃; 1H NMR (CD3OD, 800 MHz) δ8.01 (s, 1 H), 7.55 (s, 1 H), 7.36 (dd, J = 7.9, 25.9 Hz, 2 H), 7.21 (t, J = 7.8 Hz, 1 H), 4.71 (bs, 2 H), 4.42 (dd, J = 3.5, 14.4 Hz, 1 H), 4.27 (dd, J = 6.8, 14.4 Hz, 1 H), 4.03 (ddd, J = 3.4, 6.9, 10.4 Hz, 1 H), 3.97 (dd, J = 4.5, 9.6 Hz, 1 H), 3.80 (dd, J = 5.0, 7.2 Hz, 1 H), 3.69 (dd, J = 2.8, 9.6 Hz, 1 H); 13C NMR (CD3OD, 200 MHz) δ157.0, 156.3, 152.4, 144.1, 143.5, 142.7, 132.5, 132.1, 128.4, 124.1, 119.6, 81.7, 75.6, 74.8, 73.1, 47.3, 45.2; [α]D 20 = -150.7 (c 0.1, MeOH); FAB-MS m/z 454.0287 (M+H+); C17H17BrClN5O3에 대한 Anal. Calcd: C, 44.90; H, 3.77; N, 15.40. Found: C, 44.90; H, 3.87; N, 15.60.
(2 S ,3 R ,4 R )-2-((2-클로로-6-((3-아이오도벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올 (4p)
수율 = 45%; 백색 고체; mp 146-148 ℃; 1H NMR (CD3OD, 400 MHz) δ8.00 (s, 1 H), 7.76 (s, 1 H), 7.58 (d, J = 7.2 Hz, 1 H), 7.37 (d, J = 8.0 Hz, 1 H), 7.07 (t, J = 8.4 Hz, 1 H), 4.68 (bs, 2 H), 4.41 (dd, J = 3.6, 14.4 Hz, 1 H), 4.27 (dd, J = 7.2, 14.8 Hz, 1 H), 3.94-4.03 (m, 3 H), 3.78 (dd, J = 5.2, 7.2 Hz, 1 H), 3.68 (dd, J = 2.4, 9.2 Hz, 1 H); 13C NMR (CD3OD, 100 MHz) δ163.8, 157.1, 144.2, 143.5, 138.7, 138.2, 132.1, 130.3, 129.1, 129.0, 119.7, 108.8, 81.8, 75.6, 74.8, 73.1, 47.3; [α]D 20 = -131.4 (c 0.1, MeOH); FAB-MS m/z 502.0151 (M+H+); C17H17ClIN5O3에 대한 Anal. Calcd: C, 40.70; H, 3.42; N, 13.96. Found: C, 40.90; H, 3.62; N, 13.96.
(2 S ,3 R ,4 R )-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올 (4q) 수율 = 52%; 백색 고체; mp 140-141 ℃; 1H NMR (CD3OD, 400 MHz) δ8.24 (s, 1 H), 8.05 (s, 1 H), 7.29 (ddd, J = 6.0, 8.0, 13.6 Hz, 1 H), 7.17 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.07-7.12 (m, 1 H), 6.94 (ddd, J = 2.8, 8.8, 11.6 Hz, 1 H), 4.54 (bs, 2 H), 4.46 (dd, J = 3.2, 14.4 Hz, 1 H), 4.33 (dd, J = 6.4, 14.4 Hz, 1 H), 4.04 (ddd, J = 3.6, 6.8, 10.4 Hz, 1 H), 3.93-4.01 (m, 2 H), 3.78 (dd, J = 4.4, 7.2 Hz, 1 H), 3.68 (dd, J = 2.0, 8.8 Hz, 1 H); 13C NMR (CD3OD, 100 MHz) δ156.2, 153.9, 143.6, 143.3, 135.2, 131.4, 131.3, 124.6, 115.3, 115.1, 115.0, 114.8, 81.2, 74.9, 74.2, 72.4, 46.5; [α]D 20 = -391.6 (c 0.05, MeOH); ESI-MS m/z 360.1461 (M+H+); C17H18FN5O3에 대한 Anal. Calcd: C, 56.82; H, 5.05; N, 19.49. Found: C, 56.92; H, 5.15; N, 19.59.
(2 S ,3 R ,4 R )-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올 (4r)
수율 = 56%; 백색 고체; mp 150-153 ℃; 1H NMR (CD3OD, 400 MHz) δ8.24 (s, 1 H), 8.06 (s, 1 H), 7.37-7.41 (m, 2 H), 7.19-7.25 (m, 2 H), 4.88 (bs, 2 H), 4.47 (dd, J = 3.2, 14.0 Hz, 1 H), 4.33 (dd, J = 6.4, 14.4 Hz, 1 H), 4.04 (ddd, J = 3.6, 6.8, 10.4 Hz, 1 H), 3.93-4.00 (m, 2 H), 3.78 (dd, J = 4.8, 7.2 Hz, 1 H), 3.68 (dd, J = 2.4, 9.2 Hz, 1H); 13C NMR (CD3OD, 100 MHz) δ156.7, 154.6, 151.1, 143.9, 138.2, 135.2, 131.3, 130.9, 130.5, 128.9, 120.8, 108.8, 81.8, 75.6, 74.8, 73.1, 47.2; [α]D 20 = +193.5 (c 0.04, MeOH); ESI-MS m/z 376.1182 (M+H+); C17H18ClN5O3에 대한 Anal. Calcd: C, 54.33; H, 4.83; N, 18.64. Found: C, 54.53; H, 4.93; N, 18.84.
(2 S ,3 R ,4 R )-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올 (4s). 수율 = 47%; 백색 고체; mp 148-151 ℃; 1H NMR (CD3OD, 500 MHz) δ8.25 (s, 1 H), 8.07 (s, 1 H), 7.53 (s, 1 H), 7.35 (dd, J = 7.8, 16.8 Hz, 2 H), 7.20 (t, J = 7.8 Hz, 1 H), 4.78 (bs, 2 H), 4.47 (dd, J = 3.4, 14.4 Hz, 1 H), 4.33 (dd, J = 6.6, 14.4 Hz, 1 H), 4.05 (ddd, J = 3.4, 6.9, 10.4 Hz, 1 H), 3.98-4.02 (m, 1 H), 3.94-3.99 (m, 1 H), 3.79 (dd, J = 5.0, 7.2 Hz, 1 H), 3.69 (dd, J = 2.5, 9.6 Hz, 1 H), 3.29-3.30 (m, 1 H); 13C NMR (CD3OD, 125 MHz)δ156.1, 153.9, 143.39, 143.33, 131.5 (d, J = 11.4 Hz), 131.3, 127.4, 123.5, 120.1, 108.5, 81.2, 74.9, 74.2, 72.4, 46.5; [α]D 20 = +56.5 (c 0.04, MeOH); ESIMS m/z 422.0642 (M+H+); C17H18BrN5O3에 대한 Anal. Calcd: C, 48.58; H, 4.32; N, 16.66. Found: C, 48.78; H, 4.52; N, 16.86.
(2 S ,3 R ,4 R )-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-9 H -퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로퓨란-3,4-다이올 (4t). 수율 = 38%; 백색 고체; mp 177-179 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 800 MHz) δ8.35 (bs, 1 H), 8.20 (bs, 1 H), 8.07 (s, 1 H), 7.72 (s, 1 H), 7.57 (d, J = 7.8 Hz, 1 H), 7.35 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.10 (t, J = 7.7 Hz, 1 H), 4.96 (d, J = 6.2 Hz, 1 H), 4.83 (d, J = 4.6 Hz, 1 H), 4.64 (bs, 2 H), 4.34 (dd, J = 3.8, 14.2 Hz, 1 H), 4.20 (dd, J = 7.3, 14.2 Hz, 1 H), 3.95 (ddd, J = 3.9, 6.9, 10.7 Hz, 1 H), 3.88-3.92 (m, 1 H), 3.86 (dd, J = 4.8, 9.2 Hz, 1 H), 3.71 (dd, J = 6.4, 11.5 Hz, 1 H), 3.50 (dd, J = 3.3, 9.2 Hz, 1 H), 3.29 (bs, 1 H); 13C NMR (DMSO-d6, 200 MHz) δ154.1, 152.2, 149.0, 142.9, 141.3, 135.7, 135.2, 130.4, 126.6, 94.6, 79.6, 73.2, 72.4, 70.2, 64.8, 45.2; [α]D 20 = +29.8 (c 0.1, MeOH); FAB MS m/z 468.0529 (M+H+); C17H18IN5O3에 대한 Anal. Calcd: C, 43.70; H, 3.88; N, 14.99. Found: C, 43.90; H, 3.98; 14.99.
1'-호모아데노신 유도체의 아디포넥틴 수준 증가 효과 분석
실시예 1의 화합물이 아디포넥틴 수준을 증가시키는 효과를 분석하기 위하여, 아디포넥틴 수준에 대한 ELISA를 수행하였다.
구체적으로, hBM-MSC 세포를 인슐린, 덱사메타손 및 아이소뷰틸메틸잔틴(IDX)으로 구성된 지방형성-유도 배지에 실시예 1의 화합물을 각 10 μM 또는 30 μM로 처리하고, 5일간 배양하였다. 그 후 세포 상등액을 수확하여 QuantikineTM immunoassay kit (R&D Systems, Minneapolis, MN, USA)를 사용하여, 제조자의 지시에 따라 아디포넥틴 농도를 결정하였다.
그 결과, 도 1의 A에 도시한 화학식을 갖는 1'-호모뉴클레오시드 유도체들은 도 1의 B에서 확인되는 바와 같이 hBM-MSC의 지방분화 모델에서 아디포넥틴의 생산을 증가시켰다. 또한, 도 1의 C에서 확인되는 바와 같이 대조군과 비교하였을 때 화합물 4와 12는 지방분화 모델에서 지질방울의 형성을 증가시켰다. 도 1의 D에 나타난 바와 같이, 화합물 4와 12의 아디포넥틴 분비 촉진효과에 대한 50% 효과농도 (EC50)는 각 9.2 μM, 16.14 μM으로 확인되었다.
1'-호모아데노신 유도체의 PPARγ 및 PPARδ에 대한 결합 활성의 확인
3-1. TR-FRET (time-resolved fluorescence resonance energy transfer)-기반 수용체 분석
1'-호모아데노신 유도체의 아디포넥틴 분비 촉진효과와 직접적으로 관련된 분자표적을 규명하기 위하여 TR-FRET 기반의 수용체 결합 분석을 수행하였다.
구체적으로, LanthascreenTM competitive binding assay kits (Invitrogen)를 이용하여 PPARα, PPARγ 및 PPARδ에 대한 리간드 (1'-호모뉴클레오시드 유도체)의 결합 능력을 평가하였고, 그 결과를 도 2에 나타냈다.
1'-호모아데노신 유도체 (화합물 1 내지 화합물 12)는 A3AR 및 PPARα에 결합하지 않았고, PPARγ 및 PPARδ에는 서로 다른 수준으로 결합 능력을 나타내었다. 특히, 2-Cl 치환기를 갖는 화합물 1 내지 화합물 4 및 화합물 9 내지 화합물 12는 PPARγ 및 PPARδ에 모두 결합하는 이중 수용체 결합 활성을 보였고, 2-(1-propynyl) 치환기를 갖는 화합물 5 내지 화합물 8은 PPARδ에 대한 결합 능력 없이 PPARγ에만 결합하였다.
3-2. TR-FRET-기반 PPARγ 공동활성 효과 분석
1'-호모아데노신 유도체의 PPARγ 공동활성에 미치는 영향을 평가하기 위해 TR-FRET-기반 PPARγ 공동활성 효과 분석을 수행하였다.
구체적으로, 플루로세인-TRAP220/DRIP 공동활성자 펩티드 (서열번호 1: KVSQNPILTSLLQITGNGG)을 도 3의 A에 표시된 농도로 처리한 후 공동활성 정도를 측정하였다. 1'-호모뉴클레오시드 유도체는 PPARγ 작용제로 기능함을 확인하였고, 이들 유도체의 PPARγ 공동활성 정도는 아디포넥틴 분비 촉진활성과 유의한 상관관계를 나타내었다 (상관계수 R 2 = 0.71). 도 3의 C에 나타난 바와 같이, 화합물 4와 화합물 12의 PPARγ 공동활성에 대한 50% 효과농도는 각 6.85 μM, 9.95 μM으로 확인되었고, 도 2의 D에 나타난 바와 같이 화합물 4를 PPARγ 완전 효능제 트로글리타존과 함께 처리하였을 때, 트로글리타존에 의한 PPARγ 공동활성 효과를 억제함을 통해 1'-호모뉴클레오시드 유도체가 PPARγ 부분 효능제로 기능할 수 있음을 확인하였다.
3-3. TR-FRET-기반 PPARδ 공동활성 및 공동억제 효과 분석
1'-호모아데노신 유도체의 PPARδ의 공동조절에 미치는 영향을 평가하기 위해 TR-FRET-기반 PPARδ 공동활성 및 공동억제 분석을 수행하였다.
구체적으로, 플루로세인-C33 공동활성자 펩티드 (서열번호 2: HVEMHPLLMGLLMESQWGA) 또는 플루로세인-SMRT 공동억제자 펩티드 (서열번호 3: HASTNMGLEAHRKALMGKYDQW)을 이용하여 PPARδ의 공동조절에 미치는 영향을 평가하였다.
그 결과, 도 4의 A에 나타낸 바와 같이 1'-호모아데노신 유도체는 알려진 PPARδ 길항제인 GSK0660와 마찬가지로 PPARδ 공동억제 신호를 보였다. 반면, 도 4의 B에 나타난 PPARδ 공동활성 효과 분석에서는 선택적인 PPARδ 효능제인 GW501516은 PPARδ 공동활성 효과를 보였지만, 1'-호모아데노신 유도체는 PPARδ 공동활성 효과가 없었다. 도 4의 C에 나타난 바와 같이 화합물 4와 12의 PPARδ 공동억제에 대한 50% 효과농도는 각 12.53 μM, 20.20 μM으로 확인되었다. 이들 유도체의 PPARδ 공동억제 정도는 아디포넥틴 분비 촉진활성과 유의한 상관관계를 나타내었다 (상관계수 R 2 = 0.80). 도 4의 E에 나타낸 바와 같이 화합물 4는 PPARδ 길항제인 GSK0660와 마찬가지로 PPARδ 효능제 GW501516에 의한 공동활성 효과를 억제할 수 있었다.
따라서, 1'-호모아데노신 유도체는 PPARγ 부분 효능제 및 PPARδ 길항제의 특성을 갖는 것을 알 수 있었다.
분자 도킹 시뮬레이션 연구를 통한 1'-호모아데노신 유도체의 A 3 AR, PPARγ 및 PPARδ에 대한 결합 양상 확인
1'-호모아데노신 유도체의 A3AR, PPARγ 및 PPARδ에 대한 결합 양상을 확인하기 위한 분자 도킹 시뮬레이션 연구를 SWISS-MODEL과 AutoDock Vina 1.1.2을 이용하여 수행하였다.
각 수용체의 결정구조 3차원 좌표는 RCSB PDB에서 다운로드하였으며, PDB ID는 다음과 같다: 5G53 (A2AAR), 5YCP (PPARγ), 5U46 (PPARδ). A3AR의 3차원 구조는 A2AAR의 구조를 기반으로 한 상동성 모델을 사용하였다.
도 5의 A와 도 5의 B에 나타낸 바와 같이 최적의 결합 형태에서 LJ-1251은 Thr94, Phe168, Ser271 및 His272 아미노산 잔기와 상호작용할 수 있었지만, 화합물 4는 A-3AR의 활성화에 중요한 Thr94 및 His272 아미노산 잔기와 상호작용하지 못했다. LJ-1251과 화합물 4의 하이드록시기와 His272의 수소 사이의 거리를 측정하였을 때, 화합물 4의 하이드록시기는 수소결합을 형성하기에는 먼 거리에 위치하는 것으로 화합물 4의 A3AR에 대한 결합 능력 소실을 설명할 수 있었다 (도 5의 C 및 D 참조). 도 5의 E에 나타낸 바와 같이 PPARγ 리간드 결합 부위 내에서 화합물 4는 로지글리타존과 유사한 양상으로 결합하는 것을 확인할 수 있었다. 도 5의 F 및 G에서 확인되는 바와 같이 화합물 4는 PPARδ 리간드 결합 부위 내에서 Lys229 및 Gln230 잔기와 2-Cl 치환기를 이용해 상호작용할 수 있었지만, 화합물 8은 부피가 큰 2-(1-프로피닐) 치환기를 가져 이러한 상호작용을 할 수 없는 것으로 화합물 4가 PPARγ/δ 이중 조절자로 작용하는 반면, 화합물 8은 PPARγ에만 결합 활성이 있는 것을 설명할 수 있었다.
1'-호모아데노신 유도체의 비만당뇨 마우스 모델에 대한 아디포넥틴 분비 촉진효과 확인
비인슐린 의존적 제 2형 당뇨에 대한 생체 내 (in vivo) 효능을 평가하기 위해 사용되는 비만당뇨 동물 모델인 렙틴 결핍 ob/ob 마우스 모델을 이용하여 화합물 12의 혈중 아디포넥틴 수준과 인슐린 감수성에 대한 영향을 평가하였다. 7주령의 ob/ob 마우스에게 30 mg/kg의 화합물 12를 주 6회 경구투여하였고, 20 mg/kg의 피오글리타존을 경구투여한 마우스를 양성대조군으로 사용하였다.
혈청 아디포넥틴 수준을 Mouse Adiponectin/Acrp30 Quantikine ELISA Kit (R&D Systems)을 이용하여 측정하였을 때, 도 6의 A에 나타난 바와 같이, ob/ob 마우스에서 정상 lean 마우스에 비해 그 수준이 감소하였으나, 화합물 12를 투여받은 ob/ob 마우스에서는 감소하였던 아디포넥틴 수준이 정상수준으로 회복될 수 있음을 확인하였다. 또한, 도 6의 B에 나타난 바와 같이 혈청 인슐린 수준을 ELISA 기법으로 측정하였을 때, ob/ob 마우스에서 증가한 인슐린 수준이 화합물 12에 의해 감소되는 것을 확인할 수 있었고, 도 6의 C에 나타난 바와 같이 피오글리타존과 달리 체중을 증가시키는 부작용이 나타나지 않았다.
SEQUENCE LISTING <110> Seoul National University R&DB Foundation <120> 1'-homoadenosine derivatives and pharmaceutical composition for preventing or treating diseases associated with hypoadiponectinemia as active ingredient <130> 1068463 <160> 3 <170> PatentIn version 3.2 <210> 1 <211> 19 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> Fluorescein-TRAP220/DRIP coactivator peptide <400> 1 Lys Val Ser Gln Asn Pro Ile Leu Thr Ser Leu Leu Gln Ile Thr Gly 1 5 10 15 Asn Gly Gly <210> 2 <211> 19 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> Fluorescein-C33 coactivator peptide <400> 2 His Val Glu Met His Pro Leu Leu Met Gly Leu Leu Met Glu Ser Gln 1 5 10 15 Trp Gly Ala <210> 3 <211> 22 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> SMRT-ID2 peptide <400> 3 His Ala Ser Thr Asn Met Gly Leu Glu Ala His Arg Lys Ala Leu Met 1 5 10 15 Gly Lys Tyr Asp Gln Trp 20

Claims (17)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염:
    [화학식 1]

    상기 화학식 1에서,
    X는 S이고,
    Y는 1-프로피닐 또는 2-프로피닐이고,
    R은 독립적으로 또는 선택적으로 하나 이상의 할로겐으로 치환된 벤질이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 R은 3-플루오로벤질, 3-클로로벤질, 3-브로모벤질, 3-아이오도벤질인, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화합물은
    (9) 2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
    (10) 2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
    (11) 2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올; 또는
    (12) 2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올인 것인, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 라세미체, 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물 또는 부분입체 이성질체의 혼합물을 포함하는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  6. 제5항에 있어서, 상기 화합물은
    (9) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-플루오로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
    (10) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-클로로벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올;
    (11) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-브로모벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올; 또는
    (12) (2S,3R,4S)-2-((6-((3-아이오도벤질)아미노)-2-(프로프-1-아인-1-일)-9H-퓨린-9-일)메틸)테트라하이드로싸이오펜-3,4-다이올인 것인, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  7. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 PPARδ 길항제 (antagonist) 활성을 갖는 것인, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  8. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 PPARγ 부분 효능제 (partial agonist) 활성을 갖는 것인, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  9. 제8항에 있어서, 상기 PPARγ 부분 효능제 활성은 완전 효능제 (full agonist)를 기준으로 60% 이하의 활성을 나타내는 것인, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  10. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 A3 아데노신 수용체에 결합하지 않고 동시에 PPARγ 부분 효능제 활성 및 PPARδ 길항제 활성을 갖는 것인, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  11. 제1항에 있어서, 상기 화합물의 구조는 A3 아데노신 수용체에 결합하지 않고 동시에 PPARγ 부분 효능제 활성 및 PPARδ 길항제 활성에 대한 다중약리단 (polypharmacophore) 모핵을 포함하는 것인, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  12. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 지방 세포로부터 아디포넥틴의 분비를 증가시키는, 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  13. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 당뇨를 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물:
    [화학식 1]

    상기 화학식 1에서,
    X는 S 또는 O이고,
    Y는 수소, 할로겐, 1-프로피닐 또는 2-프로피닐이고,
    R은 독립적으로 또는 선택적으로 하나 이상의 할로겐으로 치환된 벤질이다.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서, 상기 화합물은 PPARγ 또는 PPARδ 효능제에 비해 간 독성 또는 심혈관 부작용을 감소시키는 것인, 약학 조성물.
  17. 삭제
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